2018 Fiscal Year Annual Research Report
Investigation of ion confinement and its loss mechanism by the microwave collective Thomson scattering
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16H04620
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| Research Institution | National Institute for Fusion Science |
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Principal Investigator |
田中 謙治 核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 教授 (50260047)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
西浦 正樹 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 准教授 (60360616)
武村 勇輝 核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 助教 (60705606)
久保 伸 核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 教授 (80170025)
下妻 隆 核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 教授 (80270487)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 協同トムソン散乱 / 高速イオン / 中性粒子ビーム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
2018年度は2017年度の実験結果を踏まえて、SNRのよい77GHzのジャイラトロンを用いた協同トムソン散乱システム（77GHz CTS）を用いてLHDにおいて物理データを取得することを目標にした。77GHzのシステムの目標は中性粒子ビームで入射された高速イオンを計測することであるが、システムの健全性を評価するためにバルクイオンのイオン温度を荷電交換分光を用いたイオン温度と比較した。その結果、両者の計測値はおよそ近い値となり、計測の健全性を確認することができた。LHDではプラズマの位置と閉じ込め磁場生成用のヘリカルコイルの位置を変えることにより高速イオンの閉じ込めが異なることが予想されている。そこで、高速イオンの閉じ込めが大きく異なるプラズマ中心の磁気軸位置3.6mと3.9mの二つの磁場配位において同程度の密度において、同じ規格化位置に散乱体積を設置し、中性粒子ビーム加熱プラズマの散乱スペクトルを比較した。その結果、入射した高速イオンのエネルギーに対応する周波数付近でスペクトル形状に磁気軸位置により明確な差があり、高速イオンの閉じ込め特性の違いを反映していることを示唆する結果を得た。CO2レーザー位相コントラストイメージングで計測したバルクイオンの閉じ込めに影響を与える乱流揺動の空間構造にも明確な違いを観測した。これらの結果は高速イオンの閉じ込めの違いとバルクイオンの閉じ込めの磁気軸位置による依存性が類似していることを示唆している。
また、磁力線と平衡に入射する中性粒子ビーム加熱をしたプラズマでは、磁力線と同じ方向と、反対方向に入射する場合にスペクトルの非対称性に大きな差が観測され接線入射の中性粒子ビームが入射方向により閉じ込め特性が異なることを示す結果を得た。
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| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(22 results)
