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高周波電流駆動プラズマにおける遷移現象のヒステリシス特性の統計的描像について

研究課題

研究課題/領域番号 15206105
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 核融合学
研究機関九州大学

研究代表者

図子 秀樹  九州大学, 応用力学研究所, 教授 (20127096)

研究分担者 花田 和明  九州大学, 応用力学研究所, 教授 (30222219)
中村 一男  九州大学, 応用力学研究所, 教授 (30117189)
坂本 瑞樹  九州大学, 応用力学研究所, 助教授 (30235189)
出射 浩  九州大学, 応用力学研究所, 助教授 (70260049)
矢木 雅敏 (矢木 敏政)  九州大学, 応用力学研究所, 教授 (70274537)
研究期間 (年度) 2003 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
48,360千円 (直接経費: 37,200千円、間接経費: 11,160千円)
2006年度: 8,320千円 (直接経費: 6,400千円、間接経費: 1,920千円)
2005年度: 11,700千円 (直接経費: 9,000千円、間接経費: 2,700千円)
2004年度: 13,650千円 (直接経費: 10,500千円、間接経費: 3,150千円)
2003年度: 14,690千円 (直接経費: 11,300千円、間接経費: 3,390千円)
キーワード遷移現象 / 電流駆動 / 定常トカマク運転 / PWI駆動緩和現象 / サイクロトロン電流駆動 / 双方向電流駆動 / Fusion / plasma physics / plasma wall interaction / current drive / LHW / ECW / transition / deposition / Plasma physics / Plasma wall interaction / current dive / トカマク / 高性能化 / ヒステリシス / 確率描写
研究概要

本研究課題の目標は以下の点の解明である。
1.高性能化遷移現象における閾値パワーの統計的意味での定義を明らかにすること。
2.ヒステリシスパワー領域における遷移確率の実験的定義づけ、
3.順遷移(低性能から高性能)及び逆遷移(高性能から低性能)の各々について遷移確率を見出すこと。
4.これらの遷移現象の統計的性質をまとめ、大型装置のL/H遷移のヒステリシス現象やパワー閾値の統計的意味づけを与えること。
平成18年度の研究は以下の点に注意して研究を進め、1〜5に示す結果を得た。
これまでは低域混成波の組み合わせによって発現する"高性能閉じこめ特性への遷移現象"の性質を調べてきた。さらに対象として電子サイクロトロン波や電子バーンシュタイン波に関する"波動の性質の遷移現象"、"PWIに関する遷移現象や緩和現象"を掲げ、研究を進めた。
得られた結果は以下の通りである。
1.双方向低域混成波において、駆動電流の方向が両者(順逆方向の波動)のパワー比に対して突然逆方向駆動から順方向へと遷移する条件を見いだした。(文献1,5,10)
2.電子サイクロトロン逆方向電流駆動を双方向低域混成波電流駆動プラズマに実施して、Ohkawa電流駆動機構とFB電流駆動機構間の遷移が起きることを実験的に観測(文献10)
3.高周波電流駆動放電において世界で初めて極低周波振動(周期1000秒以上)を観測し、PWIがそれを駆動していることを明らかにしたが、人為的なHzオーダーのPWI振動をフーリエ解析し、PWI摂動のトーラス方向の伝播を明らかにした。(文献2、6)。
4.局所PWIが誘起する表面局所温度に閾値(〜0.7Tm)が存在することを初めて定量観測し、それを超えると著しい吸蔵粒子の放出が起きることを見いだした(文献4,9)
これらの結果は当初掲げた、"高性能化"に関する遷移現象が、"電流駆動"や"PWIと粒子リサイクリング"に関しても形を変えて、閾値組み合わせパワー比や、閾値局所温度に支配されながら発現することの観測へと研究を発展させることができた。

報告書

(5件)
  • 2006 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (38件)

すべて 2007 2006 2005 2004 その他

すべて 雑誌論文 (33件) 文献書誌 (5件)

  • [雑誌論文] Electron Cyclotron Counter Current Drive Experiments in Lower Hybrid Current Drive Plasma in TRIAM-1M2007

    • 著者名/発表者名
      H.Zushi
    • 雑誌名

      Fusion Science & Technology Aug(印刷中)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書 2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Relation between charge exchange flux and impurity influx studied by perturbation methods of gas puffing, heat load and confinement properties in TRIAM-1M2007

    • 著者名/発表者名
      H.Zushi et al.
    • 雑誌名

      J. Nuclear Material (印刷中)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書 2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Two dimensional density profile measurement with a sheet thermalLi beam on CPD2007

    • 著者名/発表者名
      H.Zushi et al.
    • 雑誌名

      J. Nuclear Material (印刷中)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Surface temperature effects on hydrogen and impurity release from the limiter studied by means of visible and near infrared spectroscopic measurement in TRIAM-1M2007

    • 著者名/発表者名
      R.Bhattacharyay
    • 雑誌名

      J. Nuclear Material 363-365

      ページ: 938-943

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Electron Cyclotron Counter Current Drive Experiments in Lower Hybrid Current Drive Plasma in TRIAM-1M,2007

    • 著者名/発表者名
      H.Zushi et al.
    • 雑誌名

      Fusion Science and Technology (in press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Relation between charge exchange flux and impurity influx studied by perturbation methods of gas puffing, heat load and confinement properties in TRIAM-1M2007

    • 著者名/発表者名
      H.Zushi et al.
    • 雑誌名

      J.Nuclear Material (in press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Two dimensional density profile measurement with a sheet thermal Li beam on CPD2007

    • 著者名/発表者名
      H.Zushi et al.
    • 雑誌名

      J.Nuclear Material (in press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Two dimensional density profile measurement with a sheet thermal Li beam on CPD2007

    • 著者名/発表者名
      H.Zushi et al.
    • 雑誌名

      J. Nuclear Material (印刷中)

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Surface temperature effects on hydrogen and impurity release from the limiter studied by means of visible and near infrared spectroscopic measurement in TRIAM-1M2007

    • 著者名/発表者名
      R.Bhattacharyay
    • 雑誌名

      J. Nuclear Material (印刷中)

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Bi-directional LHCD and CTR ECCD Experiments in Full Current Drive Plasma in TRIAM-1M2006

    • 著者名/発表者名
      H.Zushi
    • 雑誌名

      IAEA 21^<st> Fusion Energy Conference

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Dynamics of recycling processes responding to the local particle and heat load perturbations in TRIAM-1M2006

    • 著者名/発表者名
      H.Zushi et al.
    • 雑誌名

      33^<rd> European Plasma Physics Conference

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書 2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Two dimensional density profile measurement with a sheet thermal Li beam on CPD2006

    • 著者名/発表者名
      H.Zushi et al.
    • 雑誌名

      Proceedings of the 17^<th> PSI

      ページ: 3-58

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書 2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Surface temperature effects on hydrogen and impurity release from the limiter studied by means of visible and near infrared spectroscopic measurement in TRIAM-1M2006

    • 著者名/発表者名
      R.Bhattacharyay
    • 雑誌名

      Proceedings of the 17^<th> PSI

      ページ: 3-78

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書 2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Relation between Charge exchange flux and impurity influx studied by perturbation methods of gas puffing, heat load and confinement properties in TRIAM-1M2006

    • 著者名/発表者名
      H.Zushi et al.
    • 雑誌名

      Proceedings of the 17^<th> PSI

      ページ: 2-77

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書 2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Electron Cyclotron Counter Current Drive Experiments in Bi-Directional Lower Hybrid Current Drive Plasma in TRIAM-1M2006

    • 著者名/発表者名
      H.Zushi et al.
    • 雑誌名

      Proceedings of the 14^<th> ECE & ECH Conference

      ページ: 117-122

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書 2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Bi-directional LHCD and CTR ECCD Experiments in Full Current Drive Plasma in TRIAM-1M2006

    • 著者名/発表者名
      H.Zushi et al.
    • 雑誌名

      IAEA 21^<st> Fusion Energy Conference EXP/P6-23

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Dynamics of recycling processes responding to the local particle and heat load perturbations in TRIAM-1M2006

    • 著者名/発表者名
      H.Zushi et al.
    • 雑誌名

      33^<rd> European Plasma Physics Conference P4

      ページ: 124-124

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Surface temperature effects on hydrogen and impurity release from the limiter studied by means of visible and near infrared spectroscopic measurement in TRIAM-1M2006

    • 著者名/発表者名
      R.Bhattacharyay H.Zushi et al.
    • 雑誌名

      Proceedings of the 17^<th> PSI P3-78

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Relation between Charge exchange flux and impurity influx studied by perturbation methods of gas puffing, heat load and confinement properties in TRIAM-1M2006

    • 著者名/発表者名
      H.Zushi et al.
    • 雑誌名

      Proceedings of the 17^<th> PSI P2-77

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Bi-directional LHCD and EC CTR CD Experiments in Full Current Drive Plasma in TRIAM-1M2006

    • 著者名/発表者名
      H.Zushi
    • 雑誌名

      IAEA 21^<st> Fusion Energy Conference

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Two Dimensional Li beam imaging to study the magnetic field configuration effects on plasma confinement in spherical tokamak CPD2006

    • 著者名/発表者名
      R.Bhattacharyay, H.Zushi2, T.Morisaki3, Y.Inada1, K.Kikukawa1, et al.
    • 雑誌名

      Proceedings of the 16th International Toki Conf.

      ページ: 8-23

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Particle control in steady state magnetic fusion reactors by solid and liquid lithium plasma-facing components2006

    • 著者名/発表者名
      Y.Hirooka et al.
    • 雑誌名

      NUCLEAR FUSION 46

      ページ: 56-61

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Electron cyclotron current drive experiments in LHCD plasma using remote steering antenna on the TRIAM-1M tokamak2006

    • 著者名/発表者名
      H.IDEI et al.
    • 雑誌名

      NUCLEAR FUSION 46(in press)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Steady state tokamak operation, ITB transition and sustainment and ECCD experiments in TRIAM-1M (VI)2005

    • 著者名/発表者名
      H.ZUSHI et al.
    • 雑誌名

      NUCLEAR FUSION 45

      ページ: 1-15

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Surface temperature dependence of hydrogen Balmer and molybdenum neutral lines from the Mo limiter TRIAM-1M2005

    • 著者名/発表者名
      K.NAKASHIMA et al.
    • 雑誌名

      Proceedings of 21st IEEE/NPSS Symposium on Fusion Engineering SOFE05

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Overview of steady-state tokamak operation and current drive experiments in TRIAM-1M2004

    • 著者名/発表者名
      H.Zushi et al.
    • 雑誌名

      Fusion Energy 2004(Proc.20^<th> Int.Conf.Vilamoura,2004)(Vienna IAEA) CD-ROM file.

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Very low frequency oscillations of heat load and recycling flux in steady-state tokamak discharge in TRIAM-1M2004

    • 著者名/発表者名
      H.Zushi et al.
    • 雑誌名

      12th International Congress on Plasma Physics Nice

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] SSTO study with real time measurements of recycling, heat load, and co-deposition2004

    • 著者名/発表者名
      H.Zushi et al.
    • 雑誌名

      31^<st> EPS Conf.on Controlled Fusion and Plasma Physics, ECA

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Transport barrier formation and its maintenance by LHCD on TRIAM-1M2004

    • 著者名/発表者名
      K.Hanada et al.
    • 雑誌名

      Fusion Energy 2004(Proc.20^<th> Int.Conf.Vilamoura,2004)(Vienna IAEA) CD-ROM file.

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Toroidal Structure of Hydrogen Recycling in ultra-long discharges on TRIAM-1M2004

    • 著者名/発表者名
      M.Sakamoto et al.
    • 雑誌名

      Fusion Energy 2004(Proc.20^<th> Int.Conf.Vilamoura,2004)(Vienna IAEA) CD-ROM file.

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Electron Cyclotron Current Drive Experiments in Superposition to LHCD Plasmas using Remote Steering Antenna on the TRIAM-1M tokamak2004

    • 著者名/発表者名
      H.Idei et al.
    • 雑誌名

      Fusion Energy 2004(Proc.20^<th> Int.Conf.Vilamoura,2004)(Vienna IAEA) CD-ROM file.

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Surface temperature effects on hydrogen and impurity release from the limiter studied by means of visible and near infrared spectroscopic measurement in TRIAM-1M

    • 著者名/発表者名
      R.Bhattacharyay, H.Zushi, et al.
    • 雑誌名

      J.Nuclear Material

      ページ: 363-365

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Two dimensional density profile measurement with a sheet thermal Li beam on CPD

    • 著者名/発表者名
      H.Zushi et al.
    • 雑誌名

      Proceedings of the 17^<th> PSI P3-58

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Zushi et al.: "Overview of Steady State Tokamak Plasma Experiments in TRIAM-1M"Nucl.Fusion. 43・12. 1600-1609 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] H.Zushi et al.: "Physics and Technological Issues for Steady-State Tokamak Operation on TRIAM-1M"J. of Plasma and Fusion Res.. 79. 1302-1316 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] K.Hanada et al.: "Current Ramp-up Experiments in Full Current Drive Plasmas on TRIAM-1M"Nucl.Fusion. 44・2. 357-361 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] T.Kuramoto, H.Zushi et al.: "The Effects of the Hot Spot on Sustainment of LHCD Plasma on TRIAM-1M"30th EPS Conf. on Controlled Fusion and Plasma Physics, ECA. 27A. 2.125 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] M.Hasegawa et al.: "Plasma Experiments Using a New 170GHz EC System and a Simple Model for Plasma Production"J.Plasma Fusion Res.. 80・1. 53-58 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

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