2019 Fiscal Year Annual Research Report
Development of a peripheral plasma transport model to estimate a divertor plasma of herical DEMO reactor
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16K18340
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| Research Institution | National Institute for Fusion Science |
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Principal Investigator |
河村 学思 核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 助教 (70509520)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 磁場閉じ込め核融合 / 周辺プラズマ / 輸送モデリング / 中性粒子 / 不純物 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題の実施の過程で、複数の計測結果を併用することで、各種入力パラメータの定量性を向上させることができることが判明し、その手法開発と有効性の確認を行うため、事業期間の延長を行った。平成３０年度には、大型ヘリカル装置（核融合科学研究所）において、空間的に広域を測定可能な1チャンネルボロメータでネオンの照射パワーを推定し、多チャンネル二次元ボロメータで発光分布の正しさの確認を行っていた。令和元年度は、EMC3-EIRENEコードの一つの計算結果から、８チャンネルのボロメータと多チャンネルの二次元ボロメータの計測データをそれぞれ合成し、計測と比較する手法を開発した。そして、水素・炭素・ネオンそれぞれの放射強度単独で合成計測データを作成し、ネオンガスパフ前の計測から炭素の放射パワーを推定、そして炭素の条件を固定して、パフ後の計測からネオンの放射パワーを推定した。また、計算領域外となる炉心領域も同心円状に４つの領域に分割し、ポロイダルに均一な放射強度を仮定して径方向分布の推定も同時に行った。この推定手法の妥当性を担保するため、パフ前後で炭素の放射強度がほぼ変わらないこと、パフ前にはネオンの放射強度がほぼないことを分光計測によって確認した。以上の結果、特定の不純物種の放射が支配的と考えられる状況では、その不純物の放射パワー、あるいはソース量について、定量性を持って議論可能になった。
また、異なる装置に対するモデリング研究として、JT-60SA装置（量子科学技術研究開発機構）とHeliotron J装置（京都大学）の装置についても、共同研究を実施した。それぞれ、共鳴摂動磁場印加時の壁熱負荷分布の変化、磁場配位や電子密度に対する壁熱負荷分布の変化を解析し、依存性を明らかにした。
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[Presentation] EMC3-EIRENE Modeling of the peripheral plasmas with various magnetic configurations in Heliotron J2019
Author(s)
Ryota MATOIKE, Gakushi KAWAMURA, Shinsuke OHSHIMA, Yasuhiro SUZUKI, Masahiro KOBAYASHI, Suguru MASUZAKI, Shinji KOBAYASHI, Shinichiro KADO, Takashi MINAMI, Hiroyuki OKADA, Toru MIZUUCHI, Shigeru KONOSHIMA, Hirohiko TANAKA, Hiroto MATSUURA, Kiyofumi MUKAI, Yuhe, FENG, Heinke FRERICHS, Kazunobu NAGASAKI
Organizer
17th International Workshop on Plasma Edge Theory in Fusion Devices
Int'l Joint Research
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[Presentation] EMC3-EIRENE Modeling of the Peripheral Plasmas with Various Magnetic Configurations in Heliotron J2019
Author(s)
Ryota MATOIKE, Gakushi KAWAMURA, Shinsuke OHSHIMA, Yasuhiro SUZUKI, Masahiro KOBAYASHI, Suguru MASUZAKI, Shinji KOBAYASHI, Shinichiro KADO, Takashi MINAMI, Hiroyuki OKADA, Toru MIZUUCHI, Shigeru KONOSHIMA, Hirohiko TANAKA, Hiroto MATSUURA, Kiyofumi MUKAI, Yuhe, FENG, Heinke FRERICHS, Kazunobu NAGASAKI
Organizer
22nd International Stellarator and Heliotron Workshop 2019
Int'l Joint Research
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