2013 Fiscal Year Research-status Report
ヘリカル・直線型装置の非接触ダイバータ領域中における非拡散的プラズマ輸送研究
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25820440
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Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
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| Research Institution | National Institute for Fusion Science |
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Principal Investigator |
田中 宏彦 核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 助教 (60609981)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 非接触プラズマ / 非拡散的輸送 / ヘリカル / 直線 / ダイバータ / Blob / 揺動 / 統計的解析 |
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| Research Abstract |
大型ヘリカル装置LHDにおいて、H25年度に静電プローブ電極を100チャンネル分増設するとともに計測系の整備を進めることで、計約460チャンネルにわたる多点同時静電揺動計測を実施した。設置箇所はトロイダル・ポロイダル方向位置の異なる13枚のダイバータ板上である。共鳴摂動磁場を印加して安定生成された非接触ダイバータ放電において、過去の研究でイオン飽和電流揺動中に特徴的な伝搬特性が確認されたチャンネルに高時間分解能のアナログ／デジタル変換機を適用し計測を行った。これにより以前は測定困難であった一部の揺動伝搬の時間差を明瞭に評価でき、間欠的輸送の発生位置を同定する上で重要な知見を得た。本計測と磁場追跡計算の結果から、揺動伝搬特性の違いは磁気島構造との位置関係に依拠することが明らかとなってきている。加えて、局所定量計測を目的とした三芯静電プローブヘッドを備えた高速掃引プローブの運用を開始した。計測の結果、通常の接触状態時に現れるBlob様構造中の電場の存在を確認でき、今後非接触プラズマ放電に適用することで非拡散的輸送現象の共通性や相違性を明らかにできるものと考えられる。
また直線型装置NAGDIS-IIのプラズマに対し、3次元輸送コードであるEMC3-EIRENEを新たに適用する試みを開始した。実機に近いプラズマシミュレーションが可能となった後に、径方向粒子束（拡散係数）に対する非接触プラズマパラメータの依存性を評価して、実験と比較可能な計算を行うことを検討している。
これらの結果はJornal of Nuclear Materials誌ほか査読付き学術誌へ投稿予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
LHDにおける研究として、ポロイダル方向に広い範囲での異方性取得のため、当初予定になかった静電プローブ100チャンネル分を増設した。これにより、3次元的な輸送評価を行う上で充実した計測環境を整えた。
直線型装置では新たな試みとしてEMC3-EIRENEコードによるシミュレーション環境の整備を行っている。しかし、新規計測器の設計を詰める上での予備実験を十分に進めることができなかったため、次年度以降に予備実験ならびに計測器設計・製作を行う。
以上のことから、一部遅れている計画もあるが十分に進展した内容もあるため、H25年度の総合的な評価を②とした。
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| Strategy for Future Research Activity |
NAGDIS-IIに設置する新規計測器を設計するにあたり、疑似的な環境を簡易的に整えて予備実験を行う。具体的には、装置横に設置済みの高速掃引プローブと後方のエンドプレートを用いる予定である。その後、計測器の設計・製作を行って（径方向粒子束／並行方向粒子束）の比についての初期結果を取得する。シミュレーションは実際に近いプラズマを模擬可能となった後、径方向拡散係数を変化させて実験との比較を行う。
LHDでは設置済みの多点同時計測環境を用いて、パラメータに対する依存性および磁気島との対応関係を明確化させる。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
NAGDIS-IIに設置予定の新規計測器について、H25年度予算には製作が順調に進んだ場合の部品・製作費を見込んでいたが、設計・製作が次年度に遅れたため繰り越しが必要となった。
計測器の設計完了後に必要物品を手配する。主に金属材料、セラミック材料、電流導入端子、絶縁電線、電子部品を予定している。
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Research Products
(7 results)
