2011 Fiscal Year Annual Research Report
モーショナルシュタルク効果計測光学系を利用したELMパルス伝搬機構の解明
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20760586
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| Research Institution | Japan Atomic Energy Agency |
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Principal Investigator |
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, 研究副主幹 (60354594)
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| Keywords | プラズマ・核融合 / Hモードプラズマ / ELMパルス / モーショナルシュタルク効果 / ビーム放射分光 / プラズマ密度 / スクレイプオフ層 / 背景光 |
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| Research Abstract |
本研究課題では、核融合に必要な高閉じ込めモード(Hモード)プラズマにおいて観測されるプラズマの間欠的な放出(ELMパルス)のプラズマ外での伝搬を調べ、プラズマパラメータへの依存性からELMパルス伝搬機構の実験的解明を目指す。本来プラズマ中の電流分布を測定するモーショナルシュタルク効果(MSE)計測器は計測用中性粒子ビーム(NB)をプローブとし、信号光強度はプラズマ密度に比例する。このため、MSE計測器を活用してELMパルスの伝搬をプラズマ密度の伝搬として測定できることが期待される。ただし、MSE計測器はELMパルスによる信号光以外の背景光も観測するため、この背景光を除去しELMパルスの伝搬速度を評価する解析手法をH21年度までに開発した。H22年度は、様々な位置形状のプラズマに上記の解析手法が適用できるための実験条件の検討と解析を進めた。
本年度は、上記の解析手法を適用できるJT-60UのHモードプラズマ全てについてELMパルス伝搬速度を評価し、プラズマパラメータへの依存性を調べた。磁場や加熱パワーは同じであるがプラズマ電流が異なるプラズマ間でELMパルスの伝搬速度を比較すると、プラズマ電流の大きいプラズマではELMパルスの伝搬速度が大きいことがわかった。このとき放出されたELMパルスの持つエネルギーはプラズマ電流の大きいプラズマでは大きく、ELMパルスの伝搬速度がELMパルスの持つエネルギーに依存することを示唆する結果を得た。また解析した全てのプラズマにおいて放出されたELMパルスが主プラズマ表面から離れていくにつれて伝搬速度が増加(加速)していることを明らかにした。
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