2007 Fiscal Year Annual Research Report
トロイダルプラズマにおける共鳴磁場の巨視的不安定性に与える影響
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19360419
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| Research Institution | National Institute for Fusion Science |
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Principal Investigator |
榊原 悟 National Institute for Fusion Science, 大型ヘリカル研究部, 准教授 (90280594)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
渡辺 清政 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 准教授 (00249963)
大舘 暁 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 助教 (00270489)
稲垣 滋 九州大学, 応用力学研究部, 准教授 (60300729)
成嶋 吉朗 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 助教 (40332184)
鈴木 康浩 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 助教 (20397558)
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| Keywords | トロイダルプラズマ / 磁気島 / MHD平衡 / MHD安定性 / 共鳴磁場 / ヘリオトロン / 抵抗性交換型モード / 理想交換型モード |
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| Research Abstract |
磁場閉じ込め装置において、プラズマの高ベータ化は,経済的な炉を実現する上で必要不可欠である。しかしながら,プラズマ中に発生した巨視的不安定性がプラズマの高ベータ化を制限するため、その特性の理解,及び制御法確立に向けた実験が世界各国で推進されている.また,高圧力プラズマの平衡状態を定常維持するための閉じ込め磁気面の確保は必須であり,安定した炉運転の観点から工学的にも重要な課題である.実際の磁場閉じ込め装置では,閉じ込めコイルのフィーダ部や磁性体などに起因する不整磁場が閉じ込め磁気面を乱し,その磁場フーリエ成分に共鳴した構造(磁気島)が発生する.プラズマ電流を必要としないヘリカル型装置では,プラズマ電流を自由エネルギー源とする電流駆動型の不安定性は発生しないが,磁気シアを低下させ,プラズマ圧力に起因する交換型モードの理想安定性境界に近づけた場合,不整磁場近傍に局在化する長波長擾乱が観測されている。本年度は大型ヘリカル装置において外部より摂動磁場をプラズマ中に与え、摂動磁場の大きさに応じて長波長擾乱が成長する閾値を明らかにした。磁気シアの増加に伴い、擾乱の成長が抑制される傾向が観測された。また、磁気シアを理想MHDモードが十分に安定化される領域における抵抗性交換型モードと外部摂動との相互作用について調べ、飽和、回転していたMHDモードが摂動磁場を加えることにより回転が徐々に停止し安定化する傾向が見られた。その閾値と揺動強度との関係について明らかにする予定である。
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