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2005 Fiscal Year Annual Research Report

超高空間分解能周辺電流分布測定によるトカマクプラズマの境界構造の解明

Research Project

Project/Area Number 17106013
Research InstitutionJapan Atomic Energy Agency

Principal Investigator

藤田 隆明  独立行政法人日本原子力研究開発機構, 核融合研究開発部門, 研究主幹 (70354602)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 神谷 健作  独立行政法人日本原子力研究開発機構, 核融合研究開発部門, 研究職 (60360426)
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)
大山 直幸  独立行政法人日本原子力研究開発機構, 核融合研究開発部門, 研究職 (80354596)
鈴木 隆博  独立行政法人日本原子力研究開発機構, 核融合研究開発部門, 研究職 (60354594)
鎌田 裕  独立行政法人日本原子力研究開発機構, 核融合研究開発部門, 研究主幹 (30354567)
Keywords境界輸送障壁 / 電流分布測定 / 診断用リチウムビーム / ゼーマン偏光分光 / ELM
Research Abstract

本研究では、診断用リチウムビームを用いたゼーマン偏光分光システムを開発しJT-60装置に設置して、閉じ込め改善モードにおける境界輸送障壁形成部の詳細な電流分布形状を世界で初めて測定し、境界輸送障壁の構造を明らかにすることを目的とする。
本年度は、診断用リチウムビーム入射装置の設計検討、製作を行った。ビームのパラメータとしては、加速電圧30kV、引き出し電流10mAを目標とする。このような大電流のリチウムビームは世界的にも米国ゼネラルアトミックス社の例があるだけであり、同社を訪問するなど同社の研究者との議論を通じて設計検討を進めた。イオン源としては直径50mmの円盤状の多孔質タングステンにリチウム化合物(βユークリプタイト)を含浸させたものを用いることとした。ビーム軌道の2次元計算を実施して加速、収束用の電極の配置、形状、印加電圧範囲を決定した。設計検討に基づき、イオンガン、中性化セル、ビームラインを製作するとともに各種電源、真空弁等を購入し、ビーム引き出し試験に必要な機器の準備を終了した。また、ゼーマン偏光分光に必要とされる高波長分解能(0.1nm以下)の分光計測法についても検討を行い、ヒーターに組み込んだ固体エタロンで必要な性能を満足できる見通しを得た。
境界輸送障壁において間欠的に発生する不安定性(ELM)に伴うパルス的な熱負荷による核融合炉のダイバータ板の損耗を避けるため、ELM振幅を低減しつつ高い境界輸送障壁圧力を維持する運転手法の確立が必要とされている。世界の主な七つのトカマク装置において得られているそのようなプラズマのデータを収集し、実効的な衝突周波数、ポロイダルベータ値、安全係数等に関する運転領域を明らかにした。また、JT-60プラズマのデータ解析から、高速イオンの損失が少ないほど境界輸送障壁圧力が向上するがELM振幅も大きくなることを示した。

  • Research Products

    (7 results)

All 2006 2005

All Journal Article (6 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Steady state operation research in JT-60U with extended pulse length2006

    • Author(s)
      藤田隆明, 神谷健作, 大山直幸, 鎌田裕, 三浦幸俊, 他
    • Journal Title

      Nuclear Fusion 46

      Pages: S3

  • [Journal Article] Reduced divertor heat loads, plasma shape effects, and radial electric field structures in JFT-2M HRS H-mode plasmas2006

    • Author(s)
      神谷健作, 大山直幸, 三浦幸俊, 他
    • Journal Title

      Nuclear Fusion 46

      Pages: 272

  • [Journal Article] Characterization of Type-I ELMs in tangential co-,balanced-,and counter- plus perpendicular NBI heated plasmas on JT-60U2006

    • Author(s)
      神谷健作, 大山直幸, 鎌田裕, 他
    • Journal Title

      Plasma Physics Controlled Fusion 48(掲載予定)

  • [Journal Article] Pedestal conditions for small of ELM regimes in tokamaks2006

    • Author(s)
      大山直幸, 鎌田裕, 神谷健作, 他
    • Journal Title

      Plasma Physics Controlled Fusion 48(掲載予定)

  • [Journal Article] JFT-2MのHRS Hモード及びJT-60のQHモードにおける周辺揺動2005

    • Author(s)
      神谷健作
    • Journal Title

      プラズマ・核融合学会第22回年会予稿集

      Pages: 21

  • [Journal Article] JT-60UのHモード周辺プラズマに対するプラズマ回転とリップル損失の影響2005

    • Author(s)
      浦野創, 神谷健作
    • Journal Title

      プラズマ・核融合学会第22回年会予稿集

      Pages: 118

  • [Book] プラズマ診断の基礎と応用(第7章:ビームプローブ法の高温プラズマへの応用)2006

    • Author(s)
      プラズマ・核融合学会編(井口春和, 他共著)
    • Total Pages
      377
    • Publisher
      コロナ社

URL: 

Published: 2007-04-02   Modified: 2016-04-21  

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