2009 Fiscal Year Annual Research Report
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21246137
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
江尻 晶 The University of Tokyo, 大学院・新領域創成科学研究科, 准教授 (30249966)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
永島 芳彦 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 助教 (90390632)
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| Keywords | プラズマ・核融合 / 球状トカマク / 平衡 / 非誘導電流駆動 / トムソン散乱 / バナナ粒子 |
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| Research Abstract |
密度、温度計測を整備して、(加熱用)マイクロ波を用いた非誘導プラズマ電流立ち上げ実験を行った。計測の結果、トーラス外側(弱磁場側)の境界に沿ってバナナ状の高密度高温領域があることが分かった。このことは、非等方圧力が存在することを示唆する。また、非等方圧力の効果を入れた平衡コードでバナナ状の圧力領域を再現し、かつ磁気計測と矛盾しない平衡解が存在することを示した。このことは、バナナ粒子が平衡、電流駆動に重要な役割を果たすことを意味する。以下に各項目についての成果を記述する。
50GHzマイクロ波干渉計を整備し、5つのコードで線積分密度の測定を行った結果、電流維持時には、バナナ状の高密度領域が外側境界に存在すること、密度は加熱用マイクロ波のカットオフ密度を超えること示した。測定したヘリウム線強度比と衝突輻射モデルで計算した強度比と比較することによって電子温度を推定したところ、温度は数10eVであり、コア部から周辺にかけて温度の増加が見られた。また、加熱マイクロ波の変調に対する可視発光強度の応答からコア部では低温、トーラス外側はより高温であることがわかった。これらの密度、温度測定から、トーラス外側のバナナ状の高圧力領域の存在を結論づけた。
精度・信頼度の高い電子温度測定のために、既設のトムソン散乱システムを改造した、開口数の大きな(NA=0.37)ファイバーに対応した分光器を設計・製作した。検出器を新しいより高性能なものに置き換え、新検出器用のプリアンプを設計・製作・試験した。
開いた磁気面領域への電流注入と平衡制御を目的に、Lab6ホットカソードおよび、対向アノードを製作し実験をおこなった。真空磁場において、プラズマ電流15A、電子密度5x10^16m^-3のプラズマを生成することができた。また、マイクロ波加熱時には、十分な予備電離効果を持つことが確かめられた。
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