マイクロ波後方散乱計による低域混成波高密度限界の研究

• 研究課題/領域番号: 15K18303
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 核融合学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 辻井 直人 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 助教 (20707351)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2017年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 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: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
• キーワード: 核融合 / 球状トカマク / プラズマ / 低域混成波 / マイクロ波診断 / トカマク / マイクロ波散乱計 / 核融合プラズマ / 全波計算

研究成果の概要

低域混成(LH)波の球状トカマクプラズマ内部における伝搬・吸収特性を解明するため、LH波の微小な密度揺動を計測できるマイクロ波散乱計の開発を行った。計測結果の定量的な解析と散乱計設計の最適化のため、マイクロ波散乱シミュレーションを新たに開発した。散乱シミュレーションによる予測をもとに2つの異なるパラメータ領域に感度を持つ散乱計を設計・製作し、計測を行ったが、研究期間内にはノイズレベル以上の信号は観測できなかった。引き続き、数値シミュレーションの精度を改善しながら、LH波を直接計測できるマイクロ波計測の開発を行っていく予定である。

研究成果

• [国際共同研究] MIT Plasma Science and Fusion Center(米国)
• [国際共同研究] MIT Plasma Science and Fusion Center(米国)
• [国際共同研究] MIT Plasma Science and Fusion Center(米国)
• [学会発表] Fully non-inductive plasma start-up with lower-hybrid waves using the outboard-launch and top-launch antennas on the TST-2 spherical tokamak (2017)
  • 著者名/発表者名: N. Tsujii, Y. Takase, A. Ejiri, T. Shinya, S. Yajima, H. Yamazaki, H. Togashi, C.P. Moeller, B. Roidl, W. Takahashi, K. Toida, and Y. Yoshida
  • 学会等名: 22nd Topical Conference on Radiofrequency Power in Plasmas
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] TST-2における低域混成波計測用マイクロ波散乱計の開発 (2016)
  • 著者名/発表者名: 辻井 直人、高瀬 雄一、江尻 晶、曽根原 正晃、冨樫 央、矢嶋 悟、吉田 裕亮、高橋 航、戸井田 和哉、山崎 響、北山 明親、佐藤 暁斗、武井 悠稀、田尻 芳之、松本 直希、ROIDL Benedikt
  • 学会等名: 第33回 プラズマ・核融合学会 年会
  • 発表場所: 東北大学 青葉山キャンパス (宮城県・仙台市)
  • 年月日: 2016-11-29
• [学会発表] TST-2における低域混成波計測用マイクロ波散乱計の設計 (2016)
  • 著者名/発表者名: 辻井 直人、高瀬 雄一、江尻 晶、高橋 航、戸井田 和哉、冨樫 央、曽根原 正晃、矢嶋 悟、山崎 響、吉田 裕亮、ROIDL Benedikt
  • 学会等名: 第11回 核融合エネルギー連合講演会
  • 発表場所: 九州大学 伊都キャンパス (福岡県・福岡市)
  • 年月日: 2016-07-14
• [学会発表] TST-2におけるマイクロ波後方散乱を用いた低域混成波による非誘導プラズマ立ち上げの研究 (2015)
  • 著者名/発表者名: 辻井直人、高瀬雄一、江尻晶、古井宏和、本間寛人、中村建大、高橋航、竹内敏洋、冨樫央、戸井田和弥、新屋貴浩、曽根原正晃、矢嶋悟、山﨑響、吉田裕亮
  • 学会等名: 第32回プラズマ・核融合学会年会
  • 発表場所: 名古屋大学東山キャンパス・豊田講堂 (愛知県・名古屋市)
  • 年月日: 2015-11-24
• [学会発表] Design of a microwave scattering diagnostic for lower-hybrid waves on TST-2 (2015)
  • 著者名/発表者名: N. Tsujii, Y. Takase, A. Ejiri, H. Furui, H. Homma, K. Nakamura, W. Takahashi, T. Takeuchi, H. Togashi, K. Toida, T. Shinya, M. Sonehara, S. Yajima, H. Yamazaki and Y. Yoshida
  • 学会等名: 57th Annual Meeting of the APS Division of Plasma Physics
  • 発表場所: Savannah, Georgia (USA)
  • 年月日: 2015-11-16
  • 国際学会
• [学会発表] Measurement of lower-hybrid waves with microwave scattering on TST-2 (2015)
  • 著者名/発表者名: N. Tsujii, Y. Takase, A. Ejiri, H. Furui, H. Homma, K. Nakamura, W. Takahashi, T. Takeuchi, H. Togashi, K. Toida, T. Shinya, M. Sonehara, S. Yajima, H. Yamazaki and Y. Yoshida
  • 学会等名: 18th International Spherical Torus Workshop
  • 発表場所: Princeton, New Jersey (USA)
  • 年月日: 2015-11-03
  • 国際学会