2014 Fiscal Year Annual Research Report
高速二次元画像計測を用いた三次元平衡プラズマの物理の研究
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24740368
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| Research Institution | Kyoto Institute of Technology |
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Principal Investigator |
三瓶 明希夫 京都工芸繊維大学, 工芸科学研究科, 講師 (90379066)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 核燃焼プラズマ / 画像計測 / RFP / 磁場閉じ込め / 自己組織化 / MHD緩和 / トロイダルプラズマ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
A=2の低アスペクト比逆磁場ピンチ装置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するために，軟X線画像を高速で二方向から同時撮像できる機構を構築した．撮像された結果から，平衡再構成と磁力線追跡及びCT技術を用いて内部構造の再構成を行い，周辺磁場揺動が単一モードの成長を示すRFP放電において，ヘリカル様の三次元構造が実現していることを示唆する結果を得た．軟X線に感度のあるAXUVフォトダイオードアレイからなる計測システムを作成し，アレイ二方向の信号からのCTによる断面再構成結果と，SX画像からの再構成結果を比較することで，再構成結果の妥当性の評価を行った，その結果，AXUVアレイからの信号とSX画像からの再構成結果は定性的に良い一致を示し，ヘリカル配位形成時にはm=1テアリングモード起因の大きな磁気島構造が形成されていることを結論づけることができた．また，閉じ込め改善や輸送現象について調べる為に，従来の画像計測システムに改良を加え，吸収法と組み合わせる事で，新たに二次元電子温度分布計測システムを開発した．このシステムを用いて，二次元電子温度画像を撮像することに成功した．
最終年度は，前年度までに開発した計測システムをもちいて，RFP放電の時間発展を詳しく調べた．その結果，ヘリカル遷移現象に伴う温度分布の変化を計測することに成功した．単一モードが支配的な状態では，高温部がヘリカル変形しており，その際に輸送障壁の形成を示唆する結果が得られた．また，平衡に対する壁の寄与について調べる為に，平衡再構成について拡張を行い，壁に流れる渦電流の評価を行った．この結果について，壁の効果を考慮したCCS法による計算結果と比較し，良い一致をみた．
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