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

2001 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

本研究の最終的な目的は、高効率の粒子排気が可能なローカルアイランドダイバータ(LID)システムを大型ヘリカル装置(LHD)で実現することである。昨年度は、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の設計精度を上げるため、磁気面計測を行なって正確なアイランドの位置、形状を計測し、最終的にダイバータヘッド形状を決定した。ダイバータヘッドを製作するためには、ダイバータヘッドをどのように分割してどのように保持するか、冷却はどのように行なうか、計測用配線は何を何処にどのように設置するか、絶縁は何処で取るか、プラズマの接触面はどのような材質にするか等の細々した様々な問題を解決する必要がある。本年度は昨年度決定したダイバータヘッド形状を基に、これらの細々した様々な問題を検討し、ダイバータヘッドの詳細設計を早い時期に終了することができた。また、ダイバータヘッド以外のLIDシステムの各機器、即ち、排気ダクト、真空容器、排気システム、駆動装置、制御装置、各種計測機器等の最終的な詳細設計も行い、最終的に、本LIDシステムで30%を超える排気効率が得られることをシミュレーションで確認した。現在LIDシステムを実際に製作しており、完成後、本年度末までにLHDに設置する予定である。
来年度から開始するLID実験に備えて、LHDの周辺プラズマの振る舞いやLID磁場配位のプラズマに対する影響等を調べ、LID実験シナリオの確認、最適化とこれに必要な実験条件の検討等を行なう必要があり、本年度は、トムソン散乱計測法等に加えて、高速掃引プローブ、ダイバータレッグに設置したボタンプローブ、周辺分光等により、ダイバータヘッドの設置を予定している近辺の周辺プラズマのデータベースを作成した。

Research Products

• [Publications] 大薮修義, 他: "Island dynamics in the Large-Helical-Device plasmas"Physical Review Letter. 88巻・5号. 055005-1-055005-4 (2002)
• [Publications] 森崎友宏, 他: "Effect of magnetic ergodicity on edge plasma structure and divertor flux distribution in LHD"Contrib. Plasma Phys.. (予定).
• [Publications] 増崎 貴, 他: "The divertor plasma characteristics in the Large Helical Device"Nucl. Fusion. (予定).