2017 Fiscal Year Annual Research Report
Clarification of role of neoclassical ion viscosity on confinement transition to improved mode
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26820399
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| Research Institution | National Institute for Fusion Science |
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Principal Investigator |
高橋 裕己 核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 准教授 (00462193)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | ポロイダル粘性 / 径電場 / 電極バイアス / プラズマ回転 / 閉じ込め改善 / LHD / Heliotron J / TJ-II |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究ではトロイダルプラズマにおいて、新古典ポロイダルイオン粘性の非線形性が閉じ込め改善モード遷移に対して担う役割を解明する。そのため、大型ヘリカル装置(核融合科学研究所)と、TJ-II装置(スペイン, CIEMAT研究所)、Heliotron J装置(京都大学)において電極バイアス実験を行う。イオン粘性は磁場リップルとともに増加するが、TJ-II装置はLHDに比べて、実効ヘリカルリップルが10倍大きいため、粘性のフロー依存性や遷移に必要な駆動力に明確な違いが得られる。本研究ではさらに、東北大学ヘリアック装置、コンパクトヘリカルシステムでの電極バイアスHモード遷移との比較を行い、イオン粘性の磁場リップル構造依存性を明らかにする。
従前、TJ-II装置で使用されていた電極バイアス用電源は、外部制御が不可能でありプラズマ放電中の適当なタイミングで電圧印加を行うことが不可能であった。このため、平成29年度は、核融合科学研究所から外部トリガー、外部参照入力波形によって、出力タイミングと出力波形を任意に制御可能な電源 (松定プレシジョン, 500 V/ 30 A) をTJ-II装置に持ち込み、インストールを行った。本電源は外部制御が可能であることに加えて、定電圧運転モードと定電流運転モードを切り替え可能であり、実験の目的に応じて、プラズマ中の電場制御、あるいは、プラズマに与えるポロイダルトルク制御の両方を行うことが可能である。TJ-IIサイトにおいて、本電源のセットアップを行い、外部信号によって電源が適正に動作することを確認した。平成29年度はTJ-IIのメンテナンス等のスケジュールの都合により、プラズマ実験を実施することはできなかったが、平成30年度以降に本電源を用いた実験を本格的に行う予定である。
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