2011 Fiscal Year Annual Research Report
プラズマの高圧力化を制限する磁気流体不安定性の安定化研究
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21560866
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| Research Institution | Japan Atomic Energy Agency |
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Principal Investigator |
武智 学 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 (40370423)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松永 剛 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 (10391260)
相羽 信行 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, 任期付研究員 (20414584)
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| Keywords | 核融合プラズマ / 磁気流体不安定性 / フィードバック制御 / トカマク / RFP / プラズマ回転 |
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| Research Abstract |
抵抗性壁モードのフィードバックコイルを用いた安定化においてプラズマ表面に対してコイルの面積が小さい場合に問題となる、モードリジディティ及び制御モードの側帯波に関する実験をRFXのトカマク放電で行った。モードリジディティとはMIID不安定性がモード構造を維持したまま成長及び減衰を行うという仮定であり、RWM制御シミュレーション等ではこれを前提としている。プラズマ全体を囲む計192個のコイルのうち、通常のトカマク同様に抵抗性壁モードの局在する低磁場側のコイルの動作数を48個、24個、12個、6個と減らしてプラズマ表面に対するコイルの面積を変えたが、6個まで減らしてもRWMを安定化し得ることが確認され、RWMが比較的リジッドであると示唆する結果を得た。モードリジディティの定量的な評価を行うには、計測された磁場揺動からコイルによる磁場成分、周辺の構造物からの磁場成分を静磁場だけでなく、渦電流まで含めたダイナミクスを考慮して差し引き、プラズマの磁場成分のみを抽出する必要がある。これらの効果を差し引くコードが新たに開発され、プラズマのみの磁場構造の変化を正確に計算することが可能となり、このコードを用いて、モードリジディティ実験の解析を行った。今後、トロイダル、ポロイダル2次元の空間に対してのフーリエ変換を行い、定量的評価を行う予定である。
抵抗性壁モードの安定化において誤差磁場は抵抗性壁モードの安定性及び制御性に大きな影響を与える。すなわち、抵抗性壁モードが準不安定になると誤差磁場は増幅され、抵抗性壁モードを更に不安定化させることが懸念されている。RFXのトカマク放電の準不安定な抵抗性壁モードを用いて、誤差磁場が抵抗性壁モードによって増幅される場合の誤差磁場の振幅の閾値を調べた。
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