2016 Fiscal Year Annual Research Report
Research on formation of closed flux surfaces in large tokamaks using ECH/ECCD
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26289357
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
前川 孝 京都大学, エネルギー科学研究科, 名誉教授 (20127137)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田中 仁 京都大学, エネルギー科学研究科, 教授 (90183863)
打田 正樹 京都大学, エネルギー科学研究科, 助教 (90322164)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | ECH/ECCD / 非誘導磁気面形成 / 大型トカマク |
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| Outline of Annual Research Achievements |
LATE装置での実験：弱磁場側から５GHz、70kW、90ms のマイクロ波を入射し、9kAまでプラズマ電流を立ち上げ、線平均電子身密度はプラズマ遮断密度の5倍に達した。マイクロ波は円形導波管内蔵型の偏波器によりトロイダル磁場の向きに対して左回り回転円偏波で入射した。これにより遮断密度を超えた領域でも伝播可能な電子バーンスタイン波への高効率モード変換が得られ、上記プラズマが達成された。この様なプラズマを得るためにモード変換層をバーンスタイン波の第一伝播領域に設定する。トロイダル磁場を弱めて第二伝播領域に設定した場合は、電子密度は遮断密度程度となった。
同様の結果が得られる2.45GHzのマイクロ波を用いた放電で、電流を運ぶ高速電子の損失をモリブデンリミターや真空容器の床に置いたモリブデン防護板に入る熱流入の測定で見積もった。電子密度が低い場合は、熱流入は入射電力の半分から2/3に達するが、遮断密度を大幅に超える場合は1/3に減じた。
モデリング：大型トカマクの立ち上げプラズマは低温低密度なのでO波は吸収が微弱でECH/ECCDに不適切である。一方、斜め入射されたX波の偏波は低密度領域においては左回り円偏波成分が主体になり、低温でも吸収が極めて大きく有望である。サイクロトロン遮断層がEC共鳴層への近接を妨げるが、ITERのような強磁場では10E19mE-3の密度帯であればミリ波がサイクロトロン遮断層の前面でドップラー効果により、サイクロトロン共鳴吸収されることを見出した。吸収に伴う電流駆動効率も良好であり、立ち上げに有望であるとの見通しを得た。
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| Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(5 results)
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[Journal Article] Non-inductive Production of Extremely Overdense Spherical Tokamak Plasma by Electron Bernstein Wave Excited via O-X-B Method in LATE2016
Author(s)
H. Tanaka, M. Uchida, T. Maekawa, K. Kuroda, Y. Nozawa, A. Yoshida, D. Watanabe, K. Takamatsu, A. Hoshino, D. Honda, T. Kawaharada
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Journal Title
Proceedings of 26th IAEA Fusion Energy Conference
Volume: IAEA-CN-234 EX/P4-45
Pages: 0040-pp1-8
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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[Presentation] 電子バーンスタイン波のみで維持された球状トカマクプラズマの電流を担う高速 電子の軌道の発展と損失2016
Author(s)
打田正樹, 高松恭平, 酒井陽介, 野澤嘉孝, 河原田俊秀, 星野新, 本多大輝, 渡辺大輔, 大村侑司, 梶田竜助, 白井玄佳, 田中仁, 前川孝
Organizer
プラズマ・核融合学会第３３回年回
Place of Presentation
東北大学青葉山キャンパス
Year and Date
2016-11-29 – 2016-12-02
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[Presentation] 電子バーンスタイン波による無誘導球状トカマク立ち上げの EC共鳴層位置に対する依存性2016
Author(s)
田中仁, 野澤嘉孝, 河原田俊秀, 高松恭平, 星野新, 本多大輝, 渡辺大輔, 大村侑司, 梶田竜助, 酒井陽介, 白井玄佳, 打田正樹, 前川孝
Organizer
プラズマ・核融合学会第３３回年回
Place of Presentation
東北大学青葉山キャンパス
Year and Date
2016-11-29 – 2016-12-02
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