1999 Fiscal Year Annual Research Report

ローカルアイランドダイバータを用いた周辺プラズマ制御

Research Project

Project/Area Number	11558059
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Research Institution	National Institute for Fusion Science
Principal Investigator	小森彰夫核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 教授 (50143011)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	鈴木肇核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 助手 (20260044) 渡辺二太核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 教授 (70023728) 大藪修義核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 教授 (60203949) 増崎貴核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 助手 (80280593) 森崎友宏核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 助手 (60280591)
Keywords	大型ヘリカル装置 / LID / 周辺プラズマ制御 / 排気効率 / ダイバータヘッド / バッフル板 / CHS
Research Abstract	平成11年度は,コンパクトヘリカルシステム(CHS)で行ったローカルアイランドダイバータ(LID)原理実証実験のデータ解析と,この結果を踏まえて、大型ヘリカル装置(LHD)用実機の,現段階における設計性能の評価を計算機シミュレ-ションにより行った. LIDの性能を表す物理量としては,主プラズマからの拡散粒子に対する排気効率が良い指標となる.CHSにおける実験では,静電プローブによる粒子束計測と,高速イオンゲージによるLIDチェンバー内の中性粒子圧力の計測から,ダイバータヘッドおよびバッフル板形状の最適化が十分でないにもかかわらず,排気効率は数%から10%程度であることが明らかになった.これは既存の中・大型トカマクのダイバータ排気効率と遜色のない値である.従ってダイバータヘッド等の形状最適化を行ったLIDを,CHSよりも閉じ込め性能の良い大型装置に適用した場合,排気効率の更なる増加が期待できる.このような条件の下,荷電粒子(イオン)に対しては磁力線トレースにランダムウォーク過程を付加したコードを,ダイバータ板に到達し中性化した粒子に対しては中性粒子モンテカルロコードを使用し,両者の組み合わせからLHDにおけるLID排気効率の評価を行った.その結果,周辺プラズマの拡散係数Dが0.1m^2/secより小さい場合,排気効率は最大で約50%にまで達することが明らかになった.この時,熱負荷に弱いとされるダイバータヘッドの先端部は完全にアイランドの中に入っており,期待通り高温プラズマに直接曝されない状態が保たれていることも確認された.周辺部におけるD=0.1m^2/secという値は,大型装置における最近の実験で裏付けされている値であり,今回のシミュレーションにより,LIDはLHDにおいて非常に高性能なダイバータになり得ることが明らかになった.

Research Products

(6 results)

All Other

All Publications (6 results)

[Publications] 小森彰夫、他: "Initial plasma experiment in LHD"Proc. of APFA/APPTC'99. 6-6 (1999)
[Publications] 小森彰夫、他: "Overview of LHD experiments"Proc. of 12^<th> International Stellarator Conference. (1999)
[Publications] 大藪修義、他: "Edge thermal transport barrier in LHD discharges"Phys. Rev. Lett.. 84巻1号. 103-106 (2000)
[Publications] 鈴木肇、他: "Plasma stainless steel wall interaction of the LHD"Journal of Plasma and Fusion Research SERIES. 3巻(予定). (2000)
[Publications] 森崎友宏、他: "Characteristics of edge magnetic field structure in LHD Heliotron"Contribution to Plasma Physics. (予定). (2000)
[Publications] 増崎貴、他: "Divertor plasma behavior during long pulse discharges in the Large Helical device"Journal of Plasma and Fusion Research SERIES. 3巻(予定). (2000)

1999 Fiscal Year Annual Research Report

ローカルアイランドダイバータを用いた周辺プラズマ制御

Principal Investigator

小森 彰夫 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 教授 (50143011)

Research Products

[Publications] 小森彰夫、他: "Initial plasma experiment in LHD"Proc. of APFA/APPTC'99. 6-6 (1999)

[Publications] 小森彰夫、他: "Overview of LHD experiments"Proc. of 12^<th> International Stellarator Conference. (1999)

[Publications] 大藪修義、他: "Edge thermal transport barrier in LHD discharges"Phys. Rev. Lett.. 84巻1号. 103-106 (2000)

[Publications] 鈴木 肇、他: "Plasma stainless steel wall interaction of the LHD"Journal of Plasma and Fusion Research SERIES. 3巻(予定). (2000)

[Publications] 森崎友宏、他: "Characteristics of edge magnetic field structure in LHD Heliotron"Contribution to Plasma Physics. (予定). (2000)

[Publications] 増崎 貴、他: "Divertor plasma behavior during long pulse discharges in the Large Helical device"Journal of Plasma and Fusion Research SERIES. 3巻(予定). (2000)

小森彰夫核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 教授 (50143011)

[Publications] 鈴木肇、他: "Plasma stainless steel wall interaction of the LHD"Journal of Plasma and Fusion Research SERIES. 3巻(予定). (2000)

[Publications] 増崎貴、他: "Divertor plasma behavior during long pulse discharges in the Large Helical device"Journal of Plasma and Fusion Research SERIES. 3巻(予定). (2000)