2012 Fiscal Year Annual Research Report
球状ＲＦＰにおけるヘリカル配位への遷移とプラズマ閉じ込めの高性能化
| Project/Area Number |
22360390
|
|---|
| Research Institution | Kyoto Institute of Technology |
|---|
Principal Investigator |
政宗 貞男 京都工芸繊維大学, 工芸科学研究科, 教授 (00157182)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
比村 治彦 京都工芸繊維大学, 工芸科学研究科, 准教授 (30311632)
三瓶 明希夫 京都工芸繊維大学, 工芸科学研究科, 助教 (90379066)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2010-04-01 – 2013-03-31
|
| Keywords | プラズマ・核融合 / 磁場閉じ込め / トロイダルプラズマ / ＲＦＰ / ヘリカルＲＦＰ / ＭＨＤ緩和 |
|---|
| Research Abstract |
低アスペクト比逆磁場ピンチ実験装置ＲＥＬＡＸにおいて見出されたヘリカル平衡ＲＦＰ配位（立体磁気軸をもつＲＦＰ平衡配位）への遷移現象のダイナミクスを解明し，これを外部から制御することにより，プラズマの高性能化へと展開するために，２０１１年度までに整備された計測器と制御システムを駆使して，以下の性能をもつＲＦＰプラズマを達成し，そのダイナミクス解明を目指した．球状ＲＦＰに特徴的な深い反転領域で外部磁場による磁気的境界条件のアクティブ制御を行い，３０Ｖを下回る周回電圧で１００ｋＡを超えるプラズマ電流，３ｍｓに近いフラットトップ維持が可能となった．トムソン散乱測定により，中心電子温度がプラズマ電流とともに増加して１００ｋＡでは１５０－２００ｅＶに達することが確かめられた．この領域のプラズマでは，中心電子ベータ値は１０％程度に達する．
一方，反転が浅い放電領域では，ヘリカル平衡配位（ＱＳＨ）への遷移が起こりやすいことが見出され，また遷移を駆動する主要モードのトロイダルモード数と反転の深さおよび配位維持時間の間に相関があることも見出された．ＳＸＲイメージング計測によりＱＳＨ配位の内部磁場構造を明らかにするとともに，輸送障壁に対応する急峻な圧力勾配の領域が自発的に形成されることを確認した．ＳＸＲ計測ではＣＴによる磁気面再構成の初期結果が得られ，主要モードに対応するｍ＝１磁気島構造形成が確認された．磁場の軸対称性を改善するために，磁気的境界条件制御の初期実験を開始したが，この放電領域ではさらに制御スキームの最適化が必要である．ＱＳＨからヘリカル軸ＲＦＰ配位に至る従来の緩和モデルの枠組みを越える高次ＭＨＤ緩和現象の機構を解明することは今後の課題である．
|
| 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。
|
