2006 Fiscal Year Annual Research Report
核融合プラズマにおける燃料供給分布と境界構造形成の関係
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17360447
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| Research Institution | Japan Atomic Energy Agency |
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Principal Investigator |
竹永 秀信 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 (60354601)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
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)
波多江 仰紀 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, 研究副主幹 (10343914)
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)
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)
浦野 創 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 (70391258)
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| Keywords | 燃料供給分布 / 核融合プラズマ境界部 / 自己形成型構造 / 周辺ペデスタル / ガスパフ装置 / ペレット入射装置 / ガスジェット装置 / 高磁場側ガス供給 |
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| Research Abstract |
本研究課題では、燃料供給分布と核融合プラズマの境界に自己形成される「周辺ペデスタル」の空間構造(空間的広がりと勾配)の関係について明らかにすることを目的としている。新たな燃料供給装置として、超音速ガスをプラズマに噴射することで従来のガスパフ装置やペレット入射装置の中間的な燃料供給分布が得られるガスジェット装置をJT-60Uに導入した。ガスジェット装置は、カダラッシュ研究所(フランス)との協力のもと中型トカマク装置Tore Supraで開発されたものを用いた。しかしながら、単体試験の結果ノズルヘッドのシール部にリークがあることが判明したため、ガスジェット装置としての運転はできなかった。300度ベーキングによるシール材の劣化が原因であり、現在新耐熱シール材を用いた試験を行っている。同装置を用いて通常のガスパフ同様にガスを供給することは可能であり、高磁場側からのガス供給という従来の低磁場側ガスパフと異なる特徴を活かして、ガス供給位置とペデスタル特性の関係を調べた。高磁場側からガスを供給した場合でも、ペレット入射装置を用いた場合に観測されたペデスタル圧力勾配の増加は観測されなかった。供給されたガスからの発光はプラズマ境界より外側で観測されており、燃料供給分布はプラズマ境界より外側に局在している。このような分布の場合は、高磁場側から燃料を供給しても低磁場側ガスパフ同様にペデスタル圧力の上昇は見られない。さらに、プラズマ境界の外に局在した燃料供給分布での、プラズマ回転とペデスタル構造の関係を調べた。ペデスタルでの回転が逆方向から正方向へ変化するにつれ、ペデスタル圧力が上昇することが観測された。この時、イオン温度の勾配は一定で、ペデスタル幅が広がっている。今後は、ガスジェット装置のシール材を耐熱性の高いものに交換し、燃料供給分布と周辺ペデスタルの関係について詳細に調べる計画である。
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