トカマクプラズマにおけるプラズマ回転の動的形成過程

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11480113
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 上杉 喜彦 名古屋大学, 理工科学総合研究センター, 助教授 (90213339)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 叶 民友 名古屋大学, 工学研究科, 助手 (10270985) ; 大野 哲靖 名古屋大学, 工学研究科, 講師 (60203890) ; 高村 秀一 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (40023254)
• Keywords: 回転ヘリカル磁場 / エルゴディックダイバータ / プラズマ回転 / インバータ電源 / 電極バイアス

Research Abstract

既設小型トカマク装置HYBTOK-IIの性能向上のために、従来のコンデンサーバンク方式のジュールコイル電源を、新規購入のインバータ式電源に置き換えた。インバータ式ジュール電源の主な仕様として、(1)最大通電電流:+/-750A、通電時間:26ms、電流立ち上がり速度:333A/ms、電流制御方式:瞬時電流制御、通電繰り返し:2分30秒に1回である。
ジュール電源の改造の結果、プラズマ電流値:3〜15kAの範囲で、放電時間〜15msのプラズマが再現性よく生成でき、今後のバイアス印加や回転ヘリカル磁場印加によるプラズマ回転誘起実験を機動的に行うことが可能となった。今後、既設インバータ式垂直磁場コイル電源を外部入力が可能な形式に改造し、水平位置制御方法の改良を行っていく予定である。
回転ヘリカル磁場印加用のm/n=6/1の2対コイルをトカマク真空容器外周に設置し、インバータ式ヘリカル磁場電源を用いてその通電試験を行い、設計通りの特性を確認した。今後、真空場における回転ヘリカル磁場強度分布の測定を経て、プラズマ中への回転ヘリカル磁場の浸透過程およびプラズマ回転駆動ならびにアルフベン波励起に関する実験を行う予定である。
電極バイアス印加によるプラズマ回転駆動実験に関しては、高速データ収集システムを構築し、その性能確認を行った。今後、可動式のバイアス電極の製作を行い、マッハプローブを用いて、パルスバイアス印加時のプラズマ回転の動的応答性に関する実験を行う予定である。