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動的エルゴディックダイバータを用いた先進トカマクに関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 14380219
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
研究機関金沢大学 (2003-2004)
名古屋大学 (2002)

研究代表者

上杉 喜彦  金沢大学, 自然科学研究科, 教授 (90213339)

研究分担者 田中 康則 (田中 康規)  金沢大学, 自然科学研究科, 助教授 (90303263)
高村 秀一  名古屋大学, 工学研究科, 教授 (40023254)
大野 哲靖  名古屋大学, エコトピア科学研究機構, 助教授 (60203890)
津田 孝  日本原子力研究所, 那珂研究所, 主任研究員
研究期間 (年度) 2002 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
15,200千円 (直接経費: 15,200千円)
2004年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
2003年度: 3,000千円 (直接経費: 3,000千円)
2002年度: 10,800千円 (直接経費: 10,800千円)
キーワードエルゴディックダイバータ / アルフヴェン共鳴 / トカマクプラズマ / シアーフロー / プラズマ回転駆動 / 低域混成波 / MHD不安定性 / インバーター電源 / 回転ヘリカル摂動磁場 / プラズマ回転 / アルフベン共鳴 / 低域混成波加熱 / 磁気面 / MHD負安定性 / インバータ電源 / 磁気島 / トカマク / ディジタル信号プロセッサー
研究概要

1.動的エルゴディックダイバータ(DED)実験のためのトカマク運転の整備
(1)IGBTインバーター電源とコンデンサーバンク放電を組み合わせたジュール放電回路を構築し、q=2近傍の低安全係数放電を再現よく実現できるようになった。現在、ティアリング不安定性によるディスラプション発生時の内部磁場構造の動的挙動の解明に取り組んでいる。
(2)外部印加された回転ヘリカル摂動磁場やプラズマ内部磁場構造の動的挙動を詳細に調べるために内部掃引可能な多チャンネル磁気プローブ列を整備し、プラズマ内部磁場計測に用いている。
(3)回転ヘリカル摂動磁場によるプラズマ回転駆動力を高めるための低域混成波電子加熱実験の準備を行い、ジグザグ型遅波アンテナを真空容器内に設置し、初期的なアンテナ結合特性と電子加熱に関する実験を行った。
2.ヘリカル摂動磁場浸透に対するプラズマ電流変調の効果
(1)回転ヘリカル摂動磁場のプラズマ中への浸透(プラズマによる遮蔽効果)と磁気島形成の関連を調べるために、ヘリカル摂動磁場印加中にプラズマ電流を数kHzの周期で高速変調し、磁気面の移動による磁気島形成の抑制効果を見た。その結果、磁気島成長に必要な特徴的な時間に比べて同程度以上にプラズマ電流を高速に変調した場合、磁気島の成長を抑制することを見出した。
3.ディスラプション発生時における内部磁場構造の動的挙動
(1)ティアリングモードによるディスラプション発生前後の内部ポロイダル磁場分布計測により、ディスラプション発生に伴い、q〜2.5より内部のプラズマ電流が抵抗性拡散時間よりはるかに速い〜10μsの時間スケールで外部に吐き出されプラズマ電流分布が平坦化すること、その後、数100kHzの速い磁場揺動を伴いながら数100μsのゆっくりとした時間スケールで電流分布が再度先鋭化しながら最終的な電流崩壊に至ることを見出した。現在、より詳細に内部磁場構造の動的構造変化について解析を進めている。

報告書

(4件)
  • 2004 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2003 実績報告書
  • 2002 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2004 その他

すべて 雑誌論文 (5件) 文献書誌 (7件)

  • [雑誌論文] Effect of rotating helical magnetic field on the turbulent fractal structure and transport in the tokamak edge plasma2004

    • 著者名/発表者名
      V.Budaev, Y.Kikuchi, Y.Uesugi, S.Takamura
    • 雑誌名

      Nuclear Fusion 44

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Direct observation of tokamak plasma responses to the externally applied rotating helical magnetic field in the small tokamak HYBTOK-II2004

    • 著者名/発表者名
      Y.Kikuchi, Y.Uesugi, S.Takamura, A.G.Elfimov
    • 雑誌名

      Nuclear Fusion 44

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Effect of rotating helical magnetic field on the turbulent fractal structure and transport in the tokamak edge plasma2004

    • 著者名/発表者名
      V.Budaev, Y.Kikuchi, Y.Uesugi, S.Takamura.
    • 雑誌名

      Nuclear Fusion 44

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Effect of rotating helical magnetic field on the turbulent fractal structure and transport in the tokamak edge plasma2004

    • 著者名/発表者名
      V.Budaev, Y.Kikuchi, Y.Uesugi, S.Takamura
    • 雑誌名

      Nuclear fusion 44

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Direct observation of tokamak plasma responses to the externally applied rotatine helical magnetic field in the small tokamak HYBTOK-II2004

    • 著者名/発表者名
      Y.Kikuchi, Y.Uesugi, S.Takamura, A.G.Elfimov
    • 雑誌名

      Nuclear fusion 44

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Kikuchi, V.P.Budaev, M.Toyoda, Y.Uesugi, S.Takamura: "Control of Rotating Helical magnetic Field Penetration into Tokamak Plasmas using Electrode Biasing in HYBTOK-II"Journal of Nuclear Materials. 313-316. 1272-1276 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 豊田光洋, 菊池祐介, 上杉喜彦, 高村秀一: "DSPとIGBTインバータ電源を組み合わせたプラズマ水平方向位置制御の高速フィードバック制御"電気学会論文誌A. 123-A・3. 285-293 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] V.P.Budaev, Y.Kikuchi, M.Toyoda, Y.Uesugi, S.Takamura: "Effect of Rotating Helical Magnetic Field on the Turbulent Fractal Structure and Transport in the Tokamak Edge Plasma"Journal of Nuclear Materials. 313-316. 1309-1313 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] S.Takamura, Y.Kikuchi, Y.Uesugi, M.Kobayashi: "Dynamic Effects of Rotating Helical Magnetic Magnetic field on Tokamak HYBTOK-II"Nuclear Fusion. 43・5. 393-405 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] V.P.Budaev, S.Takamura, Y.Kikuchi, Y.Uesugi, N.Ohno: "Intermittent Structure in the High Field Side Boundary of the HYBTOK-II Tokamak"Czechoslovak Journal of Physics. 53・10. 863-868 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 上杉喜彦, M.A.Razzak, 近藤健二, 菊池祐介, 高村秀一, 今井貴博, 豊田光洋: "プラズマ生成・制御のための高速・高機能インバータ電源とその特性"プラズマ・核融合学会誌. 79・10. 1062-1077 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 豊田光洋, 菊池祐介, 上杉喜彦, 高村秀一: "DSPとIGBTインバータ電源を組み合わせたプラズマ水平方向位置の高速フィードバック制御"電気学会論文誌A. 123・3. 285-293 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書

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公開日: 2002-04-01   更新日: 2016-04-21  

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