2018 Fiscal Year Annual Research Report
Experimental research of advanced control and physics for edge localized mode
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15K06659
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| Research Institution | National Institutes for Quantum and Radiological Science and Technology |
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Principal Investigator |
松永 剛 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 那珂核融合研究所 トカマクシステム技術開発部, グループリーダー(定常) (10391260)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
相羽 信行 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 六ヶ所核融合研究所 核融合炉システム研究開発部, 上席研究員(定常) (20414584)
篠原 孝司 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 那珂核融合研究所 先進プラズマ研究部, 上席研究員(定常) (50354600)
浦野 創 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 那珂核融合研究所 先進プラズマ研究部, 上席研究員(定常) (70391258)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 核融合炉 / ダイバータ熱負荷 / 周辺プラズマ / 三次元磁場 / ストキャステック磁場領域 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題では、原型炉においても適用可能な先進的なELM制御手法の提案とその成立性の検証に着目して研究を進めてきた。当該年度では、引き続き、先進的ELM制御手法として提案しているトロイダル磁場コイルを用いた共鳴磁場生成(トロイダル磁場変調法)に関する評価を継続すると共に、本手法で重要な周辺領域の磁場構造に関して、平衡磁場を生成するコイル群からの影響を現在建設中のJT-60SAのコイル製作/組立データから評価した。これらのコイル群の製作/組立精度の範囲で発生する周辺磁場との共鳴成分は、ELM制御に有効なトロイダル磁場変調よりも小さいが、トロイダル磁場変調の高効率化のために考慮すべきであるとの知見を得た。
本研究期間全体を通して、先進的ELM制御手法としてトロイダル磁場変調法が、原型炉においても適用可能であることを原型炉のプラズマパラメータを基に、本手法で有意な周辺磁場構造のストキャスティク化が可能であることを磁場構造解析で、その周辺磁場構造が高速イオン閉じ込めに大きく影響しないことを高速イオン輸送解析で明らかにした。また、変調磁場を印加した時のトロイダル磁場コイルの電磁力をFEMを用いて構造解析を実施し、本手法において構造上成立しうることを確認した。さらに、熱負荷を時間的に分散でき、かつ誤差磁場補正としても利用可能なコイルの提案に至るなど発展的な展開を得た。一方で、当初計画していた高速イオンを用いた手法については、国外の装置での実験実施が研究代表者の役職の変更により困難となり、十分に実施できなかった。本研究課題で得られた成果は、1件の国際会議及び3件の国内学会において発表した。
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