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ローカルアイランドダイバータを用いたプラズマ閉じ込め改善

研究課題

研究課題/領域番号 16206092
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
研究機関核融合科学研究所

研究代表者

小森 彰夫  核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 教授 (50143011)

研究分担者 大藪 修義  核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 教授 (60203949)
森崎 友宏  核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 准教授 (60280591)
菅野 龍太郎 (管野 龍太郎)  核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 准教授 (30270490)
増崎 貴  核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 准教授 (80280593)
庄司 主  核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 助教 (00280602)
研究期間 (年度) 2004 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
49,270千円 (直接経費: 37,900千円、間接経費: 11,370千円)
2007年度: 9,490千円 (直接経費: 7,300千円、間接経費: 2,190千円)
2006年度: 14,690千円 (直接経費: 11,300千円、間接経費: 3,390千円)
2005年度: 13,910千円 (直接経費: 10,700千円、間接経費: 3,210千円)
2004年度: 11,180千円 (直接経費: 8,600千円、間接経費: 2,580千円)
キーワードダイバータ / 磁気島 / 周辺制御 / 周辺プラズマ / エルゴディック層 / ヘリオトロン配位 / LID
研究概要

4年間にわたって行われた本研究は,内部拡散障壁(IDB)の発見と,それに伴う超高密度プラズマの生成という大きな成果を上げた.IDBは,ペレット入射による中心粒子供給と,ローカルアイランドダイバータ(LID)の強力な周辺排気を組み合わせで形成されることが明らかになったが,その後,真空容器壁の徹底的な放電洗浄による壁排気の促進で,通常のヘリカルダイバータ配位(HD)でも形成されることが示された.熱処理能力の点で有利なHDにおいて,LID同様,中心電子密度1x10^<21>/m^3,中心圧力1気圧以上を有する高性能プラズマの生成に成功したことは,今後,本研究を新たな展開へと導くものと思われる.
平成19年度は,上述したHDにおける超高密度プラズマの放電特性に関する物理実験を中心に行った.IDBが形成される運転領域の詳細なパラメータ・サーベイの後,放電の最適化を行ったところ,圧力の上昇が進むと,ある時点でプラズマ中心部の粒子が一気に吐き出される現象(中心密度崩壊現象,CDC)が起こることが明らかになった.CDC発生原因の解明に関しては,シミュレーション研究とともに,現在鋭意データ解析が進められているところであるが,並行してCDCを回避する方策の検討も行われた.その1つとして,閉じ込め磁気面形状(楕円度)を変化させて,プラズマの半径方向の移動を抑制したところ,CDCの回避に一定の効果があることが示された.
上述の研究活動とともに,研究最終年度にあたる本年度は,多くの論文ならびに学会で研究成果の発表を行った.特に年度末に行われた日本物理学会・年会では,本研究の総括発表が招待講演として採用されるなど,その研究成果は高い評価を得た.

報告書

(5件)
  • 2007 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 研究成果

    (53件)

すべて 2008 2007 2006 2005 2004 その他

すべて 雑誌論文 (28件) (うち査読あり 8件) 学会発表 (23件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Superdense core mode in the large helical device with an internal diffusion barrier2007

    • 著者名/発表者名
      T.Morisaki, et. al.
    • 雑誌名

      Physics of Plasmas 14

      ページ: 56113-56113

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Analyses of visible images of the plasma periphery observed with tangentially viewing CCD cameras in the Large Helical Device2007

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

      Journal of Plasma and Fusion Research 2

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Divertor plasma and neutral particles behavior under the local island divertor configuration in the Large Helical Device2007

    • 著者名/発表者名
      S.Masuzaki, et. al.
    • 雑誌名

      Journal of Nuclear Materials 363-365

      ページ: 314-318

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Three-dimensional neutral particle transport simulation for analyzing polarization resolved H-alpha spectra in the large helical device2007

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

      Journal of Nuclear Materials 363-365

      ページ: 827-832

    • NAID

      120007184710

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Superdense core mode in the large helical device with an internal diffusion barrier2007

    • 著者名/発表者名
      T. Morisaki, et. al.
    • 雑誌名

      Physics of Plasmas vol.14

      ページ: 56113-56113

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Analyses of visible images of the plasma periphery observed with tangentially viewing CCD cameras in the Large Helical Device2007

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

      Journal of Plasma and Fusion Research vol.2

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Divertor plasma and neutral particles behavior under the local island divertor configuration in the Large Helical Device2007

    • 著者名/発表者名
      S. Masuzaki, et. al.
    • 雑誌名

      Journal of Nuclear Materials vol.363-365

      ページ: 314-314

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Three-dimensional neutral particle transport simulation for analyzing polarization resolved H-alpha spectra in the large helical device2007

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

      Journal of Nuclear Materials vol.363-365

      ページ: 827-827

    • NAID

      120007184710

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Superdense core mode in the large helical device with an internal diffusion barrier2007

    • 著者名/発表者名
      T. Morisaki, et. al.
    • 雑誌名

      Physics of Plasmas 14

      ページ: 56-113

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Analyses of visible images of the plasma periphery observed with tangentially viewing CCD cameras in the Large Helical Device2007

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

      Journal of Plasma and Fusion Research 2

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Divertor plasma and neutral particles behavior under the local islanddivertor configuration in the Large Helical Device2007

    • 著者名/発表者名
      S. Masuzaki, et. al.
    • 雑誌名

      Journal of Nuclear Materials 363-365

      ページ: 314-318

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Three-dimensional neutral particle transport simulation for analyzing polarization resolved H-alpha spectra in the large helical device2007

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

      Journal of Nuclear Materials 363-365

      ページ: 827-832

    • NAID

      120007184710

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Overview of Progress in LHD Experiments2006

    • 著者名/発表者名
      A.Komori et al.
    • 雑誌名

      Fusion Science and Technology 50

      ページ: 136-136

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Observation of Stable Superdense Core Plasmas in the Large Helical Device2006

    • 著者名/発表者名
      N.Ohyabu et al.
    • 雑誌名

      Physical Review Letters 97

      ページ: 55002-55002

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Review of Divertor Studies in LHD2006

    • 著者名/発表者名
      T.Morisaki st al.
    • 雑誌名

      Fusion Science and Technology 50

      ページ: 216-216

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Overview and Future Plan of Helical Divertor Study in the Large Helical Device2006

    • 著者名/発表者名
      S.Masuzaki et al.
    • 雑誌名

      Fusion Science and Technology 50

      ページ: 361-361

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Properties of the LHD plasmas with a large island -super dense core plasma and island healing2006

    • 著者名/発表者名
      N.Ohyabu et al.
    • 雑誌名

      Plasma Physics and Controlled Fusion 48

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Review of Divertor Studies in LHD2006

    • 著者名/発表者名
      T.Morisaki
    • 雑誌名

      Plasma Science and Technology 8・1

      ページ: 14-14

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Characteristics of confinement and stability in large helical device edge plasmas2005

    • 著者名/発表者名
      A.Komori
    • 雑誌名

      Physics of Plasmas 12・5

      ページ: 56122-56122

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Edge plasma control by local island divertor in LHD2005

    • 著者名/発表者名
      A.Komori
    • 雑誌名

      Nuclear Fusion 45

      ページ: 837-837

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Formation and healing of n=1 magnetic island in LHD equilibrium2005

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

      Nuclear Fusion 45

      ページ: 588-588

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Neoclassical effect on strike point patterns in local island divertor configuration of LHD2005

    • 著者名/発表者名
      S.Jinbo
    • 雑誌名

      Nuclear Fusion 45

      ページ: 1534-1534

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Local island divertor experiments on LHD2005

    • 著者名/発表者名
      T.Morisaki
    • 雑誌名

      Journal of Nuclear Materials 337-339

      ページ: 155-155

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Three-dimensional proton trajectory analyses and simulation of neutral particle transport in an ICRF heated long pulse discharge on the large helical device2005

    • 著者名/発表者名
      M.Shoji
    • 雑誌名

      Journal of Nuclear Materials 337-339

      ページ: 186-186

    • NAID

      120007186426

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Fully-three Dimensional Simulation of Neutral Particle Transport in the Plasma Periphery on the Large Helical Device2005

    • 著者名/発表者名
      M.Shoji
    • 雑誌名

      Journal of Plasma Fusion Research, SERIES 6(発表予定)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Initial Results of Local Island Divertor Experiments in the Large Helical Device2004

    • 著者名/発表者名
      A.Komori
    • 雑誌名

      Fusion Science and Technology 46

      ページ: 167-167

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Stochastic representation of fluid equations2004

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

      Journal of Plasma Physics 70

      ページ: 359-359

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Strike Point Pattern on Local Island Divertor Head2004

    • 著者名/発表者名
      Shigeaki Jimbo
    • 雑誌名

      Journal of Plasma and Fusion Research 80・8

      ページ: 649-649

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [学会発表] 無電流磁場閉じ込めプラズマの超高密度をもたらす拡散障壁2008

    • 著者名/発表者名
      森崎 友宏, 他
    • 学会等名
      日本物理学会・第63回年次大会
    • 発表場所
      近畿大学
    • 年月日
      2008-03-25
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Internal diffusion barrier producing superdense plasma in the currentless toroidal confinement system2008

    • 著者名/発表者名
      T. Morisaki, et. al.
    • 学会等名
      The 63rd JPS meeting
    • 発表場所
      Kinki Univ., Osaka, Japan
    • 年月日
      2008-03-25
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 無電流磁場閉じ込めプラズマの超高密度をもたらす拡散障壁2008

    • 著者名/発表者名
      森崎 友宏, 他
    • 学会等名
      日本物理学会・第62回年次大会
    • 発表場所
      近畿大学
    • 年月日
      2008-03-25
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 磁気島を含む乱れた磁場領域における新古典輸送シミュレーション2007

    • 著者名/発表者名
      菅野 龍太郎, 他
    • 学会等名
      第24回プラズマ・核融合学会年会
    • 発表場所
      イーグレひめじ
    • 年月日
      2007-11-27
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書 2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] IDB-SDC放電における周辺プラズマの役割2007

    • 著者名/発表者名
      森崎 友宏, 他
    • 学会等名
      第24回プラズマ・核融合学会年会
    • 発表場所
      イーグレひめじ
    • 年月日
      2007-11-27
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書 2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] LHD周辺,ダイバータプラズマにおけるイオン飽和電流揺動2007

    • 著者名/発表者名
      増崎 貴, 他
    • 学会等名
      第24回プラズマ・核融合学会年会
    • 発表場所
      イーグレひめじ
    • 年月日
      2007-11-27
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Neo-classical simulation in the ergodic region with magnetic islands2007

    • 著者名/発表者名
      R. Kanno, et. al.
    • 学会等名
      The 24th JSPF meeting
    • 発表場所
      Egret Himeji, Himeji, Japan
    • 年月日
      2007-11-27
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Role of edge plasma in IDB-SDC discharges2007

    • 著者名/発表者名
      T. Morisaki, et. al.
    • 学会等名
      The 24th JSPF meeting
    • 発表場所
      Egret Himeji, Himeji, Japan
    • 年月日
      2007-11-27
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Ion saturation current fluctuations in edge/divertor plasma in LHD2007

    • 著者名/発表者名
      S. Masuzaki, et. al.
    • 学会等名
      The 24th JSPF meeting
    • 発表場所
      Egret Himeji, Himeji, Japan
    • 年月日
      2007-11-27
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] LHD周辺・ダイバータプラズマにおけるイオン飽和電流揺動2007

    • 著者名/発表者名
      増崎 貴, 他
    • 学会等名
      第24回プラズマ・核融合学会年会
    • 発表場所
      イーグレひめじ
    • 年月日
      2007-11-27
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] LHDの内部拡散障壁形成に周辺磁場構造が与える影響2007

    • 著者名/発表者名
      森崎 友宏, 他
    • 学会等名
      日本物理学会・第62回年次大会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2007-09-21
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書 2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Effect of edge magnetic structure on the ITB formation in LHD2007

    • 著者名/発表者名
      T. Morisaki, et. al.
    • 学会等名
      The 62nd JPS meeting
    • 発表場所
      Hokkaido Univ., Sapporo, Japan
    • 年月日
      2007-09-21
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Edge Plasma Control by Helical and Local Island Divertors in LHD2007

    • 著者名/発表者名
      T.Morisaki, et. al.
    • 学会等名
      The 5th IAEA Technical Meeting on Steady State Operations of Magnetic Fusion Devices
    • 発表場所
      Daejeon,Republic of Korea
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Transport Modeling of Edge Plasma in an m/n=1/1 Magnetic Island2007

    • 著者名/発表者名
      R.Kanno, et. al.
    • 学会等名
      11th International Workshop on Plasma Edge Theory in Fusion Devices
    • 発表場所
      Takayama,Gifu,Japan
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書 2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Monte-Carlo Simulation of Neoclassical Transport in Magnetic Islands and Ergodic Region2007

    • 著者名/発表者名
      R.Kanno, et. al.
    • 学会等名
      The Joint Conference of 17th International Toki Conference and 16th International Stellarator/Heliotron Workshop 2007
    • 発表場所
      Toki,Gifu,Japan
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書 2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Investigation of the fluctuation properties of the ion saturation current in the edge and divertor plasmas in LHD2007

    • 著者名/発表者名
      S.Masuzaki, et. al.
    • 学会等名
      The Joint Conference of 17th International Toki Conference and 16th International Stellarator/Heliotron Workshop 2007
    • 発表場所
      Toki,Gifu,Japan
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書 2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Flux Surface Mapping in LHD2007

    • 著者名/発表者名
      T.Morisaki, et. al.
    • 学会等名
      The Joint Conference of 17th International Toki Conference and 16th International Stellarator/Heliotron Workshop 2007
    • 発表場所
      Toki,Gifu,Japan
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書 2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Edge Plasma Control by Helical and Local Island Divertors in LHD Devices2007

    • 著者名/発表者名
      T. Morisaki, et. al.
    • 学会等名
      The 5th IAEA Technical Meeting on Steady State Operations of Magnetic Fusion
    • 発表場所
      Daejeon, Republic of Korea
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Transport Modeling of Edge Plasma in an m/n=1/1 Magnetic Island2007

    • 著者名/発表者名
      R. Kanno, et. al.
    • 学会等名
      11th International Workshop on Plasma Edge Theory in Fusion Devices
    • 発表場所
      Takayama, Gifu, Japan
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Monte-Carlo Simulation of Neoclassical Transport in Magnetic Islands and Ergodic Region2007

    • 著者名/発表者名
      R. Kanno, et. al.
    • 学会等名
      The Joint Conference of 17th International Toki Conference and 16th International Stellarator/Heliotron Workshop 2007
    • 発表場所
      Toki, Japan
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Investigation of the fluctuation properties of the ion saturation current in the edge and divertor plasmas in LHD2007

    • 著者名/発表者名
      S. Masuzaki, et. al.
    • 学会等名
      The Joint Conference of 17th International Toki Conference and 16th International Stellarator/Heliotron Workshop 2007
    • 発表場所
      Toki, Japan
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Flux Surface Mapping in LHD2007

    • 著者名/発表者名
      T. Morisaki, et. al.
    • 学会等名
      The Joint Conference of 17th International Toki Conference and 16th International Stellarator/Heliotron Workshop 2007
    • 発表場所
      Toki, Japan
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Edge Plasma Control by Helical and Local Island Divertors in LHD2007

    • 著者名/発表者名
      T. Morisaki, et. al.
    • 学会等名
      The 5th IAEA Technical Meeting on Steady State Operations of Magnetic Fusion Devices
    • 発表場所
      Daejeon, Republic of Korea
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [備考] 「研究成果報告書概要(和文)」より

    • URL

      http://www.nifs.ac.jp/index_cat04.html

    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [備考]

    • URL

      http://www.nifs.ac.jp/index_cat04.html

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2004-04-01   更新日: 2016-04-21  

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