2022 Fiscal Year Annual Research Report
Experiment study of Interchange MHD instability under the anisotropic pressure distribution
| Project/Area Number |
20K03910
|
|---|
| Research Institution | National Institute for Fusion Science |
|---|
Principal Investigator |
渡辺 清政 核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 教授 (00249963)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
關 良輔 核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 助教 (80581066)
武村 勇輝 核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 助教 (60705606)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
|
| Keywords | MHD平衡 / 非等方圧力 / MHD安定性 / ビーム圧力 / 磁気計測 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
圧力非等方度がMHD不安定性に与える影響を調べるため、ほぼ無電流状態の大型ヘリカル装置(LHD、核融合研)実験で、加熱手段や運転密度などの放電条件を変え、ベータ値や圧力非等方度を変えたプラズマに対して、MHD不安定性に起因する磁場揺動強度を調べた。同じMHD不安定性特性を持つ磁場配位における等方圧力が推定される幅広いベータ値や磁気レイノルズ数を持つプラズマでの不安定性の特性(ベータ値が高いほど、磁気レイノルズ数が低いほど、揺動強度が大きくなる)から、上記の不安定性は、抵抗性交換型不安定性であると推定された。一方、圧力非等方度が高いプラズマ群では等方プラズマで観測された磁場揺動強度のベータ値や磁気レイノルズ数の依存性が明確でなくなり、磁力線方向の圧力比率が高いほど、観測される低次の磁場揺動強度の飽和値が低い結果を得た。後者の結果は、非等方3次元MHD平衡解析コードANIMEC、3次元非等方理想MHD不安定性解析コードTerpsichoreによる理論予測結果と一致することがわかった。しかしながら、圧力非等方度が高い場合はベータ値が低く、圧力駆動型の不安定性が発生し辛いことや圧力非等方度が高い場合(特に、磁力線方向圧力比大)は磁気レイノルズ数が大きい場合が多いことから、不安定度の変化の原因が圧力非等方度であることの切り分けが難しく、系統的な解析で圧力非等方時の不安定性の抑制効果の検証には、更なるデータ整理・収集と圧力非等方度、圧力分布の同定精度の向上が必要で、これは今後の解決すべき課題である。
|
