| 研究課題/領域番号 |
11480115
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(B)
|
| 配分区分 | 補助金 |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 研究分野 |
核融合学
|
|---|
| 研究機関 | 核融合科学研究所 |
|---|
研究代表者 |
山田 弘司 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 助教授 (20200735)
|
|---|
| 研究分担者 |
坂本 隆一 核融合科学研究所, 助手 (10290917)
渡邊 清政 (渡辺 清政) 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 助教授 (00249963)
中嶋 徳嘉 (中島 徳嘉) 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 助教授 (30172315)
田中 謙治 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 助手 (50260047)
宮沢 順一 (宮澤 順一) 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 助手 (50300728)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
1999 – 2002
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2002年度)
|
| 配分額 *注記 |
7,700千円 (直接経費: 7,700千円)
2002年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
2001年度: 2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
2000年度: 3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
|
|---|
| キーワード | トロイダルマプラズマ / 燃料供給 / ペレット / コンパクトトーラス / 磁場勾配 / ドリフト / 溶発 / トロイダルプラズマ / ペレット溶発 / 磁場リップル / 密度再分配 / ペレット入射 / 高βプラズマ / 核融合プラズマ / プラズマ密度 / LHD |
|---|
| 研究概要 |
磁場閉じ込め核融合炉への燃料供給の手法を構築するため、本研究では、粒子源となる高ベータプラズモイドのバルクプラズマ中での散逸という物理現象を軸として、ペレット入射の高効率化、CT入射の物理過程の理解に資することを目的とした。非一様磁場の多様性が大きいLHDプラズマを対象として、4種類の位置からのペレット入射を行い、幅広いパラメータ領域で比較検討を進めた。粒子源を与える最初の粒子配分は高速イオンの寄与を考慮した中性ガス遮蔽モデルと良く一致することが分かったが、これは無電流プラズマでは始めての確証である。次に、大略としてはトカマク実験で観測されている高い磁場側から低磁場側へのプラズモイド散逸による密度再分配が認められた。この再配分は数百μ秒で生じ、通常の拡散では説明ができない。この現象は∇Bドリフトがもたらす荷電分離によるE×Bドリフトが予測する傾向とほぼ矛盾はない。また、この密度の再分配は局所的な高磁場側からの入射では大きく軽減された。このような実験結果の定量的説明にはトロイダル方向(磁力線方向)への音速程度の速い散逸がもたらす平均化効果を評価することができる理論モデルが必要である。軸対称なトカマク装置では識別できなかったこの効果を実験で指摘できた点は本研究課題の大きな成果である。また、トロイダル方向に旋回する高速イオンの方向にプラズモイドが加速される現象が観測され、これを利用した接線方向へのペレット入射の効果などの新たな研究動機が萌芽しつつある。CT入射に関しては、非一様磁場の影響について解析モデルによる考察から軌道の変化の予測を行い、運動量注入の可能性を指摘した。実験研究で直接これを確かめるまでに至らなかったが、2段加速によって長距離搬送の目処を立て、実機実験への準備を完了することができた。
|
