重イオンビームを用いた多点同時観測による電位構造変化の研究

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12480129
• Research Institution: National Institute for Fusion Science
• Principal Investigator: 藤澤 彰英 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 助教授 (60222262)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 松岡 啓介 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 教授 (70023736) ; 濱田 泰司 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 教授 (20023723) ; 井口 春和 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 助教授 (40115522) ; 佐貫 平二 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 助教授 (80109355) ; 伊藤 公孝 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 教授 (50176327)
• Keywords: CHS / 重イオンビームプローブ / 輸送障壁 / 自律振動 / ヘリカルプラズマ / 電場 / 分岐性 / プラズマ揺動

Research Abstract

平成12年度および13年度はCHSにおいて、既存の重イオンビームプローブを用いて分岐現象の更なる研究をおこないつつ、新たな重イオンビームの製作をおこなった。新しい重イオンビームプローブは既存のプローブに対しトロイダル方向に異なる位置に設置された。その間、その分岐のパターンやヒステリシスの存在に関する知見を得た。この結果はNuclear Fusionに論文として発表されている(参考文献1)。更にCHS移転以前のデータを含めたものは、「Bifurcation phenomena in plasmas」に発表されている。平成14年度には新たな重イオンビームが完成し、2台の重イオンビームプローブシステムによる2点同時計測可能性を活かして、電位脈動中のプラズマの電位および電子密度の時空間構造の相関を得た。フランスのリヨンで開催された19^<th> IAEA Conference on Fusion Energyにおいて論文発表(ポストデッドライン)を行なっている。この論文で知見をまとめると、I)自励振動中、電位変化(降下)は中心から外側へと伝わってゆく事。そして、その伝播は非常に速く、もし拡散係数で評価するとD〜100m^2/sとなること。(定常の場合の数倍以上)、II)中心電位とプラズマのエッジ付近の密度に強い相関があり,状態間遷移に非局所的な性質があること。また密度の局所変化も電場と同様の数10マイクロ秒のスケールで起きていること,III)同放電にてアルヴェンモードと思われる電位揺動が観測され、磁気面の変位が推定された。

Research Products

• [Publications] 藤澤 彰英他: "Prescription for density profile reconstruction using a heavy ion beam probe"Review of Scientific Instruments. (発表予定).
• [Publications] 藤澤 彰英他: "Transport barriers and bifurcation characteristics in stellarators"Plasma Physics of Controlled Fusion. 44. A1-A18 (2002)
• [Publications] 藤澤 彰英他: "Observation of bifurcation properties of radial electric field using a heavy ion beam probe"Nuclear Fusion. 41. 575-584 (2001)
• [Publications] 藤澤 彰英他: "Bifurcation Phenomena in Plasmas"伊藤早苗、河合良信. 472 (2002)