2014 Fiscal Year Research-status Report
磁場閉じ込め核融合プラズマにおける磁場遮蔽効果の実験則の確立
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26420858
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| Research Institution | National Institute for Fusion Science |
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Principal Investigator |
榊原 悟 核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 教授 (90280594)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | ヘリカル装置 / 巨視的不安定性 / 共鳴摂動磁場 / MHD平衡 / 磁気島 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
磁場閉じ込め装置において健全な磁場構造を維持することは高いプラズマ閉じ込め性能を実現、維持する上で重要である。しかしながら、閉じ込め磁場を形成するためのコイルのフィーダー部や装置周辺部の磁性体の存在により誤差磁場が生じた場合、共鳴面上においては磁気島と呼ばれる島状の領域が形成され、プラズマ閉じ込め性能が劣化し、不安定性が励起される。これまでの実験研究において、誤差磁場により形成された磁気島が急激に成長し、プラズマを急激に崩壊させる現象（ディスラプション）が観測されている。また、間接的ではあるが、誤差磁場の存在によりプラズマの流れがせき止められ、結果として不安定性が成長しプラズマを崩壊に導く場合がある（抵抗性壁モード等）。このような誤差磁場は、ある閾値以下ではプラズマによって遮蔽されることがわかっており、国際熱核融合実験炉（ITER）や将来の核融合炉における許容磁場強度（遮蔽される磁場強度）を見積もるための装置間実験が、現在もなお精力的に行われている。本研究では、核融合科学研究所の大型ヘリカル装置を用いて、摂動磁場の遮蔽閾値を評価し、実験則を構築した上で、トカマク、ヘリカル両装置における実験側を統合、確立することを目的としている。本年度は、これまでの実験において観測された磁場遮蔽閾値の配位依存性のデータベース化、およびさらに広範な配位での実験を行った。結果として、トカマクで強く見られた遮蔽閾値の密度依存性は、配位が異なる場合（例えば磁気シアの変化）には弱くなる、あるいは逆の依存性がみられることなどを明らかにした。
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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
本年度はこれまでのデータの整理、計測機器の整備、ソフトウェアの準備および新たなる実験データの取得を行った。当初想定していたパラメータ・磁場配位の実験データはほぼ取得できており、これまでとは異なる実験的知見も得られている。また、トカマクにおける実験結果との対比、理論モデルの検証等も合わせて進めており、今後も継続する予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後も引き続きデータベース化作業、実験解析および論文化を行う。合わせて、次期実験に向けて計測機器の高精度化を進める。また、共同研究をベースとして、トカマク、RFP装置との直接比較を行い、議論を進める。
研究内容については、国内外の学会および国際会議で随時発表を行い、研究論文、一般向けの広報誌等において広く社会、国民に発信する予定である。
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| Causes of Carryover |
年度内に絶縁アンプを購入した。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
次年度に高周波ケーブル等の購入に充てる
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[Journal Article] Characteristics of MHD Instabilities Limiting Beta Value in LHD2014
Author(s)
S.Sakakibara, K.Y.Watanabe, Y.Takemura, M.Okamoto, S.Ohdachi, Y.Suzuki, Y.Narushima, K.Ida, M.Yoshinuma, K.Tanaka, T.Tokuzawa, I.Yamada, H.Yamada, Y. Takeiri and LHD Experiment Group1 1National
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Journal Title
Proceeding of IAEA-FEC
Volume: EX/P6-37
Pages: 1-8
Acknowledgement Compliant
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[Presentation] MHD Instabilities Limiting Beta Value and the Interaction with Error Field2014
Author(s)
S.Sakakibara, Y. Takemura, K.Y. Watanabe, S. Ohdachi, Y. Narushima, K. Ichiguchi, K. Ida, K. Tanaka, T. Tokuzawa, I. Yamada, H. Yamada, Y. Takeiri and LHD Experiment Group
Organizer
Annual Meeting of American Physics Society
Place of Presentation
ニューオリンズ、米国
Year and Date
2014-10-27 – 2014-10-31
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[Presentation] Characteristics of MHD Instabilities Limiting Beta Value in LHD2014
Author(s)
S.Sakakibara, K.Y.Watanabe, Y.Takemura, M.Okamoto, S.Ohdachi, Y.Suzuki, Y.Narushima, K.Ida, M.Yoshinuma, K.Tanaka, T.Tokuzawa, I.Yamada, H.Yamada, Y. Takeiri and LHD Experiment Group1 1National
Organizer
IAEA核融合会議
Place of Presentation
サンクトペテルブルグ、ロシア
Year and Date
2014-10-13 – 2014-10-18
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