1987 Fiscal Year Annual Research Report
反転磁場配位(FRC)プラズマの温度・密度分布計測
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62055021
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
大井 正一 大阪大学, 工学部, 助教授 (50029154)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
岡田 成文 大阪大学, 工学部, 助手 (40135661)
加古 雅史 大阪大学, 工学部, 助手 (80093392)
伊藤 慶文 大阪大学, 工学部, 助教授 (00127185)
後藤 誠一 大阪大学, 工学部, 教授 (90029140)
石村 勉 大阪大学, 工学部, 教授 (50028932)
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| Keywords | コンパクトトーラス / 反転磁場配位 / FRC / FRCにおける粒子輸送 / 粒子閉じ込めスケーリング則 / 粒子輸送シミュレーション / FRCにおける密度分布 / FRCにおける比抵抗分布 |
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| Research Abstract |
反転磁場配位(FRC)プラズマではLowerーHybridーDrift微視的不安定による異常抵抗が粒子輸送に支配的であり, その結果として粒子閉じ込め時間Z_NはパラメータS^^ー(トーラス半径を実効的イオンラーマ半径で規格化した値)に大きく依存することが理論的に提案されている. このS^^ーがZ_Nに対し主要因子であるとし, OCTーS2移送実験装置においてその依存性を調べた. 結果として, Z_N〓S^^ー^<1.8〜2.0>の関係を得た. 現在, Te等の複数の他のパラメータに対する依存性を調べている.
PIACE装置において7チャンネル干渉計による線密度測定を行ない, これよりアーベル変換して径方向密度分布を求めた. セパラトリックスでのベータ値は0.6〜0.7となる. 後述の粒子輸送シミュレーションに密度分布, Z_N,捕捉逆磁束減衰時間Z_φの測定結果を用い径方向プラズマ比抵抗分布を求めた結果, 磁気軸上では古典比抵抗値の4倍, セパラトリックスでは6〜8倍であることが判明した. このことはLHD異常抵抗成分が古典値の50%程度と比較的少いことを示している.
次に比抵抗が古典的なものとLHD異常抵抗からなると仮定した準定常粒子輸送シミュレーションコードを製作し, 装置とプラズマのサイズ, 電子・イオン温度, 閉じ込め磁場を与えた場合のZ_N,Z_φを求めた. このシミュレーション結果はZ_N,Z_φともにOCTーS2での実験結果と20%以内で一致する. 一方PIACEでは上記のように古典成分を4倍しなければ実験結果を説明できない. また, 米国LANLのFRXーCでは8〜10倍もの値になる. このように装置によって輸送機構が異なることに対する統一的な解決が今後重要な課題となる.
PIACEを大型化しS^^ーの大きなプラズマを生成し, S^^ー依存性をより明確にするとともに, 電子温度測定を行ないFRCプラズマの内部構造をより明らかにしていく予定である.
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