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DCおよびRFによるプラズマ回転の誘起と径方向閉じ込めの改善

研究課題

研究課題/領域番号 06452421
研究種目

一般研究(B)

配分区分補助金
研究分野 プラズマ理工学
研究機関京都大学

研究代表者

八坂 保能  京都大学, 工学研究科, 助教授 (30109037)

研究分担者 久保 寔  京都大学, 工学研究科, 助手 (80089127)
酒井 道  京都大学, 工学研究科, 特別研究員(DC)
研究期間 (年度) 1994 – 1995
研究課題ステータス 完了 (1995年度)
配分額 *注記
4,700千円 (直接経費: 4,700千円)
1995年度: 2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
1994年度: 2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
キーワードタンデムミラー / ICRF波 / 静電バイアス / 径方向閉じ込め / 回転のシア / 非線形機構 / 回転誘起
研究概要

本研究は、DC電場の印加、およびICRF波入射により、プラズマ回転を局所的に励起させて不安定性を制御し、径方向閉じ込めを改善することが目的である。
HIEIのリミタにバイアスを印加することにより、トカマクのHモードと類似の径方向高閉じ込めが実現され、径方向端部にシアを伴った回転の励起による分岐現象が観測された。また、この現象をトカマクのHモード解析と運動量バランスの式を基にしたモデルにより定性的に説明できることを示した。
2種イオンプラズマに対し1.5MHzRFを強磁場側から入射することにより、M=+1モードの遅波の直接励起によるイオン加熱とm=-1モードの速波から遅波へのモード変換によるイオン加熱が同時に起こることがわかった。一方、エンドプレートにバイアスを印加することにより、周辺部でのドリフト波不安定性揺動が抑制され、中心部での密度および反磁性量が上昇することが観測された。このとき、リミタバイアスの場合と同様の履歴現象が観測された。1.5MHzRF入射によるイオン加熱とエンドプレートバイアス印加の重畳を行った結果、密度1.2×10^<13>cm^<-3>、β値4.7%のプラズマが得られ、加熱プラズマへのエンドプレートバイアスの効果が確認された。
密度〜1×10^<12>cm^<-3>のHeプラズマにおいて、非共鳴のICRF波を入射することにより、周辺部でのコヒーレントな揺動が抑制され、径方向閉じ込めが改善された。この時、周辺部において-θ方向の回転の励起が観測された。この回転は、浮動電位から見積もられる径方向電場によるE×B回転で説明できることがわかった。また、非共鳴のICRF波入射電力を上昇させることにより、周辺部の揺動が増長され、粒子が径方向に拡散されることがわかった。

報告書

(3件)
  • 1995 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1994 実績報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (22件)

  • [文献書誌] O. Sakai: "Mode Conversion of Fast Magnetosonic Waves and Minority Ion Heating in a Longitudinally Inhomogeneous Magnetic Field" Phys. Plasmas. 1. 3896-3904 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Yasaka: "Heating and Potential Formation Using Mode Conversion of ICRF Waves in HIEI" Proc. Int'l. Conference on Open Plasma Confinement Systems for Fusion. 137-145 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] O. Sakai: "Improved Radial Confinement Obtained by DC Limiter Biasing in HIEI" Proc. Int'l. Conference on Open Plasma Confinement Systems for Fusion. 197-209 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] O. Sakai: "High-Beta Operation with Enhanced Axial and Radial Confinement in the HIEI Tandem Mirror" To be published in Jpn. J. Appl. Phys.

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] O. Sakai: "Bifurcated Transition of Radial Transport in the HIEI Tandem Mirror" Phys. Plasmas. 2. 3249-3251 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] O. Sakai: "Confinement and Heat Flux Control Experiments in the HIEI Tandem Mirror" Transactions of Fusion Technology. 27. 417-420 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] O.Sakai: "Mode Conversion of Fast Magnetosonic Waves and Minority Ion Heating in a Longitudinally Inhomogeneous Magnetic Field" Phys.Plasmas. Vol.1. 3896-3904 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Yasaka: "Heating and Potential Formation Using Mode Conversion of ICRF Waves in HIEI" Proc.Int'l.Conference on Open Plasma Confinement Systems for Fusion. 137-145 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] O.Sakai: "Improved Radial Confinement Obtained by DC Limiter Biasing in HIEI" Proc.Int'l.Conference on Open Plasma Confinement Systems for Fusion. 197-209 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] O.Sakai: "Confinement and Heat Flux Control Experiments in the HIEI Tandem Mirror" Transactions of Fusion Technology. Vol.27. 417-420 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] O.Sakai: "Bifurcated Transition of Radial Transport in the HIEI Tandem Mirror" Phys.Plasmas. Vol.2. 3249-3251 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] O.Sakai: "High-Beta Operation with Enhanced Axial and Radial Confinement in the HIEI Tandem Mirror" Jpn.J.Appl.Phys.(To be published).

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Yasaka: "Selective Ion and Electron Heating and Potential Formation Using Mode Conversions of ICRF Waves in HIEI" Nucl. Fusion. 34. 1263-1269 (1994)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Y. Yasaka: "High Density Central Cell Plasma Production and Ion Heating by Helicon Wave Damping and Its Mode Conversion into Slow Alfven Wave" Nucl. Fusion. 35. 75-85 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Y. Yasaka: "Mode Conversion of Fast Magnetosonic Waves and Minority Ion Heating in a Longitudinally Inhomogeneous Magnetic Field" Phys. Plasmas. 1. 3896-3904 (1994)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Y. Yasaka: "Bifurcated Transition of Radial Transport in the HIEI Tandem Mirror" Phys. Plasmas. 2. 3249-3251 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Y. Yasaka: "Effects of Radial Transport on Potential Formation and Mode Transition in a Tandem Mirror" J. Phys. Soc. Jpn.64. 3610-3613 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Yasaka: "Recent Results of Tandem Mirror Experiments in GAMMA 10 and HIEI" Proc. 15th Int′l.Conference on Plasma Physics and Controlled Nuclear Fusion Research,(Seville,1994). IAEA-CN-60/C-1-1 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Yasaka: "Selective Ion and Electron Heating and Potential Formation Using Mode Conversions of ICRF Waves in HIEI" Nuclear Fusion. Vol.34. 1263-1269 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] O.Sakai: "Mode Conversion of Fast Magnetosonic Waves and Minority Ion Heating in a Longitudinally Inhomogenecous Magnetic Field" Physics of Plasmas. Vol.1. 3896-3904 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] O.Sakai: "Confinement and Heat Flux Control Experiments in the HIEI Tandem Mirror" Proc.6th Int′l.Toki Conference on Plasma Physics and Controlled Nuclear Fusion,(Toki-city,1994). P2-D05. 111 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Yasaka: "High Density Central Cell Plasma Production and Ion Heating by Helicon Wave Damping and its Mode Conversion into a Slow Alfven Wave" Nuclear Fusion. Vol.34. 1835-1842 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書

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公開日: 1994-04-01   更新日: 2016-04-21  

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