| 研究課題/領域番号 |
15H04231
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
核融合学
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
出射 浩 九州大学, 応用力学研究所, 教授 (70260049)
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| 研究分担者 |
久保 伸 核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 教授 (80170025)
福山 淳 京都大学, 工学研究科, 教授 (60116499)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
16,120千円 (直接経費: 12,400千円、間接経費: 3,720千円)
2018年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2017年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2016年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2015年度: 10,270千円 (直接経費: 7,900千円、間接経費: 2,370千円)
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| キーワード | 電子サイクロトロン加熱電流駆動 / トカマク / 非誘導プラズマ電流立ち上げ / 球状トカマク / 電子サイクロトロン加熱 / プラズマ電流立ち上げ / 電子サイクロトロン加熱・電流駆動 / プラズマ・核融合 |
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| 研究成果の概要 |
28 GHz 新ランチャー・準光学偏波器システムを開発し、低電力試験装置、さらにQUEST 装置内で重ねて低電力で性能評価し、良好なビーム集束・入射角、偏波面制御性を確認した。斜め入射で93 kA (世界最高値)の非誘導電流立ち上げに成功した。共鳴条件検討で、斜め入射時に強い相対論効果、ドップラー拡がりで高速電子のアップシフト高調波共鳴が連続的に起きることを明らかにし、高効率電流駆動実現の可能性を示した。 垂直入射ではバルク電子吸収によって電子温度 200 eV、電子密度 5 x 10^18 m^-3(遮断密度近傍)の20-30 kA プラズマを生成し、0.2 秒程度、維持することに成功した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
トカマク型炉で電流立ち上げ時にしか用いない中心ソレノイド(CS)コイル設置が、経済性や中性子問題と対峙することから、CS コイルを用いない非誘導電流立ち上げが重要課題となっている。本研究では、高強度ミリ波ビームを用いた高効率・非誘導プラズマ電流立ち上げのシナリオ検討、その実現を目的とする。高効率非誘導電流駆動には、入射ビームの一回通過吸収（局所加熱・電流駆動）が重要であり、ビーム集束・入射角制御、入射偏波面を実現する伝送・入射系を開発・実装した。電流駆動に関する理論解析的評価を加え、炉で切望されている非誘導プラズマ電流立ち上げを実証し、高効率化へのシナリオを提示した点で学術・社会的に意義深い。
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