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

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11558059
• 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) ; 大薮 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12年度は、これまでに行われた予備実験及び数値計算解析で得られた成果を基に、主に大型ヘリカル装置(LHD)に取り付けるローカルアイランドダイバータ(LID)の工学設計を行なった。
LIDシステムを構成する機器の中で最も重要なコンポーネントとなるダイバータヘッドには実際のアイランド形状を正確に反映させる必要があり、ダイバータヘッドの設計精度を上げるため、最終設計の前に電子ビームを用いた磁気面計測を行なった。この磁気面計測では、磁場強度を実際のLID実験で使用する値に選んだため、電子銃には高磁場環境下で動作する遠隔操作が可能なものを使用した。計測の結果、LHDに取り付けた外部揺動磁場コイルによって、ほぼ計算した位置にアイランドを形成できることを確認した。また、この計測で不正磁場による影響は設計上問題にならない程度であることが明らかになった。正確なアイランドの位置、形状を計測し、これに基づいて最終的にヘッド形状を決定した。設計結果は、3次元CADのデータベースにまとめ、製作図面等に反映できるようにした。
平成12年度からは、ダイバータヘッドの設計と並行して、計測装置の設計も行なった。これにより、使用条件が厳しいにも関わらず、種々の工夫をすれば、分光計測のための光ファイバーシステム、ラングミュアプローブシステム等をLIDでも使用できることが明らかとなった。更に、今年度は、ダイバータヘッドに使用するプラズマ対向材料及びその冷却方法等の検討も行ない、ダイバータヘッドの材質を決定することができた.
以上の結果、本年度でLIDの工学設計をほぼ全て終了することとなった。

Research Products

• [Publications] 小森彰夫 他: "Improved plasma performance on large helical device"Physics of Plasmas. 8巻5号(予定). (2001)
• [Publications] 小森彰夫 他: "Overview of the Large Helical Device"Plasma Phys.Control.Fusion. 42巻11号. 1165-1177 (2000)
• [Publications] 小森彰夫 他: "Initial plasma experiment in the LHD"Journal of Accelerator and Plasma Research. 5巻1号. 14-33 (2000)
• [Publications] 大薮修義 他: "Thermal transport barrier in heliotron-type devices (Large Helical Device and Compact Helical System"Physics of Plasmas. 7巻5号. 1802-1808 (2000)
• [Publications] 増崎貴 他: "Review of initial experimental results of the PSI studies in the large helical device"Journal of nuclear Materials. 290-293巻. 12-18 (2001)
• [Publications] 森崎友宏 他: "Active edge control by LID for steady state plasmas"Journal of Plasma Fusion Research SERIES. 3巻. 188-191 (2000)