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2012 Fiscal Year Annual Research Report

定常ST配位形成のための電子バーンシュタイン波モード変換・電流駆動機構の解明

Research Project

Project/Area Number 21360452
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

出射 浩  九州大学, 応用力学研究所, 准教授 (70260049)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 福山 淳  京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (60116499)
久保 伸  核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 教授 (80170025)
Project Period (FY) 2009-04-01 – 2013-03-31
Keywords電子バーンシュタイン波 / 位相配列アンテナ / 球状トカマク / プラズマ電流駆動
Research Abstract

これまでに電子バーンシュタイン波電流駆動機構の解明のため、反射計・輻射計計測を進めてきた。反射計・輻射計計測用位相配列アンテナの動作特性をQUEST 装置容器内で確認した。昨年度の加熱・電流駆動用位相配列アンテナ同様に、位相配列が良好に組めるか、容器内に3次元スキャナーを設置し、アンテナからの放射電界を測定した。放射電界を吸収するプラズマがないため、QUEST 装置容器がオーバーサイズの空洞共振器として動作し、励起された定在波とアンテナからの進行波が干渉するものの、放射周波数の伝播位相を適切に検出して位相配列を組む事で、放射電界を集束し、斜め方向の良好な指向性が確保できることを確認した。反射形計測では、位相配列アンテナをプローブ波放射アンテナとして、また受信アンテナとして用いることができる。反射形計は、2周波数を同時励起する振幅変調方式が取られている。位相配列アンテナを放射アンテナとして用いる場合、2周波数で正しく位相配列を組むことが難しいことを明らかにした。位相配列アンテナを受信アンテナとして用いる場合、アンテナ固有の位相オフセットを求め、周波数毎に数値的に位相配列を組むことで、良好な位相配列受信ができることを明らかにした。2周波数の振幅変調検波で、良好な反射計動作を確認した。輻射形では、非コヒーレント波の位相配列受信が重要であるが、先の原理実証実験で、位相配列受信が可能であり、同様に数値的に位相配列を組むことで、良好な位相配列受信ができる。高密度実験には、高周波数・高電力入射が有効であることから、新たな大電力ジャイロトロン管・クライストロン管システムの整備を進めている。電子バーンシュタイン波電流駆動機構の解明に向け、高密度実験での反射計・輻射計計測のデータ解析を進め、研究成果をまとめる。

Current Status of Research Progress
Reason

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (16 results)

All 2013 2012

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 7 results) Presentation (9 results)

  • [Journal Article] Conceptual Design and Prototype Performance of Phased-array Antenna for EBWH/CD Experiments in QUEST2012

    • Author(s)
      H. Idei, et al
    • Journal Title

      IEEJ

      Volume: 132 Pages: 511-516

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Modeling of OXB Mode Conversion Scenario for EBWH/CD Experiments in QUEST2012

    • Author(s)
      E. Kalinnikova, H. Idei, et al.
    • Journal Title

      IEEJ

      Volume: 132 Pages: 505-510

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] QUEST Experiments Towards Steady State Operation of Spherical Tokamaks2012

    • Author(s)
      K. Hanada, H. Zushi, H. Idei, et. al.
    • Journal Title

      IEEJ

      Volume: 132 Pages: 490-498

    • DOI

      10.1541/ieejfms.132.490

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Electron Bernstein Wave Heating and Current Drive Effect in QUEST2012

    • Author(s)
      H. Idei, and QUEST Team
    • Journal Title

      Proc. 24TH IAEA FUSION ENERGY CONFERENCE

      Volume: Proc. 24TH IAEA Pages: web

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] ECW/EBW Heating and Current Drive Experiment Results and Prospects for CW Operation in QUEST2012

    • Author(s)
      H. Idei, et al.
    • Journal Title

      Plasma and Fusion Research

      Volume: 7 Pages: 2402112-1/7

    • DOI

      10.1585/pfr.7.2402112

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Quasi-Optical High Purity HE11-Mode Exciter for Oversized Corrugated Waveguide Transmission2012

    • Author(s)
      M. Sakaguchi, H. Idei et al.
    • Journal Title

      Plasma and Fusion Research

      Volume: 7 Pages: 2405037-1/4

    • DOI

      10.1585/pfr.7.2405037

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Experimental Results for Electron Bernstein Wave Heating in the Large Helical Device2012

    • Author(s)
      H. Igami, T. Shimozuma, Y. Yoshimura, H. Takahashi, H. Idei, et al.
    • Journal Title

      Plasma and Fusion Research

      Volume: 7 Pages: 2402110-1/5

    • DOI

      10.1585/pfr.7.2402110

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 位相配列アンテナによる熱輻射波計測2013

    • Author(s)
      出射 浩
    • Organizer
      光・ミリ波・マイクロ波を用いた計測技術・解析モデルの開発と その応用に関する研究集会
    • Place of Presentation
      九州大学筑紫地区
    • Year and Date
      20130311-20130312
  • [Presentation] RF Heating System in QUEST2013

    • Author(s)
      H. Idei
    • Organizer
      Workshop on QUEST and Related ST RF Startup and Sustainment Plasma Research
    • Place of Presentation
      Kyushu University, Japan
    • Year and Date
      20130226-20130301
  • [Presentation] AM reflectometry system with phased array antenna for density profile measurement on spherical tokamak QUEST2013

    • Author(s)
      K. Mishra, T. Itado, S. Tashima, S. Banerjee, H. Idei, et al.
    • Organizer
      CSS-EEST 14
    • Place of Presentation
      Kyushu University, Japan
    • Year and Date
      20130218-20130219
  • [Presentation] QUESTにおけるプラズマ密度分布計測のためのAM反射計システム2012

    • Author(s)
      板戸貴紀, 図子秀樹, 出射浩, 花田和明, 中村一男, 藤澤彰英, 松岡啓介, 永島芳彦, 長谷川真, 田島西夜
    • Organizer
      プラズマ核融合学会九州・沖縄・山口支部第16回支部大会
    • Place of Presentation
      九州大学筑紫地区 総合研究棟C-Cube
    • Year and Date
      20121222-20121223
  • [Presentation] 円形コルゲート導波管伝送系における伝搬モード分析器の開発2012

    • Author(s)
      出射 浩
    • Organizer
      プラズマ・核融合学会第29回年会
    • Place of Presentation
      クローバープラザ(福岡県春日市)
    • Year and Date
      20121127-20121130
  • [Presentation] QUEST高周波電流駆動における干渉計・反射計による密度計測2012

    • Author(s)
      板戸貴紀
    • Organizer
      プラズマ・核融合学会第29回年会
    • Place of Presentation
      クローバープラザ(福岡県春日市)
    • Year and Date
      20121127-20121130
  • [Presentation] Electron Bernstein Wave Heating and Current Drive Effect in QUEST2012

    • Author(s)
      H. Idei, et al
    • Organizer
      24TH IAEA FUSION ENERGY CONFERENCE
    • Place of Presentation
      San Diego, USA
    • Year and Date
      20121008-13
  • [Presentation] QUEST 装置のオーミック放電における電子バーンシュタイン波重畳加熱・電流駆動効果2012

    • Author(s)
      出射浩, 花田和明, 図子秀樹, E. Kalinnikova, 坂口政嗣, 福山淳, 板戸貴紀, 田島西夜, 中村一男, 長谷川真, 藤澤彰英, 松岡啓介, 永島芳彦, 高瀬雄一, 菊池満, QUESTチーム
    • Organizer
      日本物理学会 2012年 秋季大会
    • Place of Presentation
      横浜国立大学
    • Year and Date
      20120918-20120921
  • [Presentation] 高温定常プラズマの保持/波動加熱物理2012

    • Author(s)
      出射 浩
    • Organizer
      平成23年度核融合科学研究所研究プロジェクト成果報告会
    • Place of Presentation
      核融合科学研究所
    • Year and Date
      20120409-20120410

URL: 

Published: 2014-07-24  

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