電子バーンスタイン波電流駆動による球状トカマクの立上げと平衡形成

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14208053
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 前川 孝 京都大学, エネルギー科学研究科, 教授 (20127137)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 若谷 誠宏 京都大学, エネルギー科学研究科, 教授 (00109357) ; 打田 正樹 京都大学, エネルギー科学研究科, 助手 (90322164) ; 田中 仁 京都大学, エネルギー科学研究科, 助教授 (90183863) ; 近藤 克己 京都大学, エネルギー科学研究科, 教授 (30026314) ; 長山 好夫 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 助教授 (10126138)
• Keywords: 球状トカマク / 電子バーンスタイン波 / 電子サイクロトロン加熱 / ECH / 電流駆動 / 電子サイクロトロン電流駆動 / ECCD

Research Abstract

(1)クライストロン(5GHz)を用いた新しい電子サイクロトロン加熱・電流駆動(ECH/ECCD)システムを設計制作した。クライストロン駆動用高圧電源は既設のジャイロトロン駆動用高圧電源を用い、励振部、クラストロン高圧電極ソケット(オイルタンク)、及び制御部は新たに製作した。期待される出力とパルス巾は、それぞれ200kWと100msecである。現在、最終組み立ての段階で、平成15年度に動作試験を行い、実験に用いる予定である。平成14年度まで用いていたマイクロ波(2.0GHz,2.45GHz)の波長はプラズマサイズと同程度であったが、新システムでは波長がプラズマサイズより十分短くなるので、電子バーンスタイン波への良好なモード変換を確保できる入射法を実現できる。加えて、周波数が高くなったことに伴い、より強いトロイダル磁場での実験となるので、閉じ込めの改善により、より良好なプラズマパラメータが得られると期待できる。
(2)電子バーンスタイン波へのモード変換効率が最適になる入射電磁波の条件(偏波と入射角度)をもとめる方法を考案したさらに、最適条件での入射電磁波偏波を実現するための偏波器を考案し、コールド試験を行い、上記の5GHz新システムの入射部に適用した。
(3)以下のごとくプラズマ計測システムの整備を行った。(1)可視領域のプラズマ分光(不純物線発光強度分布および時間発展を、CCDカメラと分光器により追跡し、プラズマ電子温度の空間分布と時間発展を推測する。)、(2)磁気計測(新たに5対の磁束ループをセンタースタック内に取り付け、計測精度を上げた)、(3)軟X線カメラ(現在2台、平成15年度に2台追加)、(4)70GHzマイクロ波干渉計(1チャンネル追加し、計2チャンネルとするとともに、位相読み取りぶの改善を行った)。(5)可動ラングミュアープローブの敷設

Research Products

• [Publications] H.Tanaka, K.Higaki, T.Yoshinaga, H.Igami, M.Uchida, T.Maekawa: "Formation of ECH Spherical Tokamak on LATE"Proc. 29th EPS Conf. on Plasma Phys. and Contr. Fusion. 第1巻. P-5.050 (2002)
• [Publications] T.Maekawa, H.Tanaka, M.Uchida, et al.: "Start-up and Formation of ST Plasmas by ECH on the LATE Device"Proc. 19th Fusion Energy Conference (Lyon 14-19, October, 2002). 第1巻. EXP4-16 (2002)