2010 Fiscal Year Annual Research Report
急速合体加熱と定常中性粒子ビーム加熱を駆使した球状トーラスの限界ベータ検証実験
| Project/Area Number |
22246119
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
小野 靖 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 教授 (30214191)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
井 通暁 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 准教授 (00324799)
山田 琢磨 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 助教 (90437773)
榊田 創 独立行政法人産業技術総合研究所, エネルギー技術研究部門, 研究グループ長 (90357088)
清水 敏文 独立行政法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究本部, 准教授 (60311180)
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| Keywords | ベータ限界 / プラズマ合体 / 中性粒子ビーム / 球状トカマク / 磁場反転配位 / 磁気リコネクション / プラズマ加熱 / 圧力駆動型不安定 |
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| Research Abstract |
初年度は、限界ベータ検証のための設備・計測拡充とリコネクション加熱実験に期待以上の進展があった。特に中性粒子ビーム入射設備NBIは(A)産業技術総合研究所から移設のNBI 0.75MW(25kV)に加え、(B)自主開発NBI(15kV)は0.3MWから0.5MWへ出力引き上げに成功し、(C)(D)大阪大学からNBI(15kV)0.3MWを2台、(E)0.4MWを1台移設し、計画を1.2MW上回る出力確保に成功した。産総研から約2MJの電源移設と合わせて、UTST装置はセンターコイルと平衡磁場コイルの容量・機械強度を増加させ、最終的に従来のプラズマ電流は120kAを300kAに引き上げることに成功した。過去8年間開発してきた2つの2次元計測を拡充し、(a)視線積分されたライン光スペクトルを逆変換するドップラートモグラフィー計測開発では、105チャンネルの2次元イオン温度計測を完成した。(b)レーザの往復反射と飛行時間差を利用した2次元トムソン散乱開発では、3×3点のシステムを完成させ、高精細化も進展した。磁場・電場の2次元計測も2次元磁気プローブ・静電プローブ列によって実現された。これらのシステムを用いて、合体によるリコネクション加熱機構の2次元検証を行なった結果、再結合した磁力線にリコネクションのアウトフローが衝突してファーストショックを形成してイオンが急速加熱されること、電子はシート内のX点でオーム加熱されることが明らかとなった。これらの成果はPhysical Review Lettersをはじめとした論文として公表した他、実験・理論・観測の研究者が一体となったMR2010国際会議(2010年12月6-9日)を主催し、90名を超す国内外出席者とともに磁気リコネクションの物理解明から宇宙観測、球状トカマク加熱応用までの最新成果をレビューすることができた。
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[Journal Article] Intermittent magnetic reconnection in TS-3 merging experiment2011
Author(s)
Y.Ono, Y.Hayashi, T.Ii, H.Tanabe, S.Ito, A.Kuwahata, T.Ito, Y.Kamino, T.Yamada, M.Inomoto, TS-Group
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Journal Title
Physics of Plasmas
Volume: (印刷中)(掲載確定)
Peer Reviewed
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