トロイダル磁場を含む逆転磁場配置プラズマ生成の研究

1988 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 63580015
• Research Institution: Nihon University
• Principal Investigator: 高橋 努 日本大学, 理工学部, 助手 (50179496)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 島村 信 日本大学, 理工学部, 助手 (00059627) ; 野木 靖之 日本大学, 理工学部, 助教授 (90059569)
• Keywords: トロイダル磁場を含むFRC / 高周波電流 / n=2回転不安定性の抑制 / Boプローブ / フォトダイオード / FRCプラズマの中心位置 / 逆転磁場配位 / プラズマの長さ計測

Research Abstract

この実験を再現性よく行うために、実験装置の改造が行われた。テータピンチコイルの両端に受動ミラーコイルを設置し、ミラー比とミラー間距離をそれぞれ1.30、1mに選ぶことにより、寿命90μs、プラズマ半径7cm、プラズマ長1m、電子密度5×10^<21>m^<-3>、イオン温度100eV、全温度150eV前後の逆転磁場配位プラズマを再現性よく生成できるようになった。波形記憶装置の増強により、複数の計測を同時に行うことができるようになり実験精度の向上がなされた。FRCプラズマ生成時に縦電流を重畳してトロイダル磁場を含むFRCプラズマ生成を実現するために、本年度は、生成後に流れる電流が平衡配位などに与える効果、影響を詳しく調べた。重畳電流の作る方位角方向の磁気圧を利用することにより、FRCプラズマで問題となっているn=2の回転不安定性の抑制が可能であることがわかった。また、この重畳電流は、新なn=1のキンク型の不安定性を誘発することがBoプローブ列やフォトダイオード列から計測されるプラズマの位置測定から明らかとなった。この不安定性は、重畳電流として交流を用い、その周波数を不安定性の特性周波数よりも大きくすることにより安定化されることがわかった。さらに、これらの実験結果を説明する新しい理論も提案された。これら2つの実験結果からFRCプラズマの回転不安定性抑制の新しい方法が示された。
また、ここで利用されたBoプローブと高周波電流とを組み合わせて用いることにより、プラズマの位置の定量的な計測ができるようになった。従来、ストリークカメラ等でしか計測されていないWobble運動の定量計測にも利用できると考えられる。
FRCプラズマの長さ計測の問題点などを検討するための磁場解折コードを作成し、プラズマ形状の精密測定開発の試みが始められた。

Research Products

• [Publications] T.Ishimura,et al.: TWELFTH INTERNATIONAL CONFERENCE ON PLASMA PHYSICS AND CONTROLLED NUCLEAR FUSION RESEARCH IAEA-CN-50/C-5-13. 149 (1988)
• [Publications] T.Takahashi,et al.: 10th US-Japan WORKSHOP on COMPACT TOROIDS.
• [Publications] T.Takahashi,et al.: Proc.of 9th U.S. COMPACT TOROID SYMPOSIUM.
• [Publications] S.Shimamura,et al.: 10th U.S.-Japan WORKSHOP on COMPACT TORIDS.
• [Publications] 高橋努 他: 第3回核融合連合講演会予稿集. 1. 294 (1988)