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磁気井戸とステラレータシアの同時達成によるヘリカルプラズマの閉じ込め改善

研究課題

研究課題/領域番号 17360444
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
研究機関核融合科学研究所

研究代表者

松岡 啓介  核融合科学研究所, 連携研究推進センター, 教授 (70023736)

研究分担者 岡村 昇一  核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 教授 (60115540)
吉村 泰夫  核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 助手 (90300730)
南 貴司  核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 助手 (40260046)
西村 伸  核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 助手 (60311205)
秋山 毅志  核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 助手 (80370138)
研究期間 (年度) 2005 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
4,500千円 (直接経費: 4,500千円)
2006年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2005年度: 3,800千円 (直接経費: 3,800千円)
キーワードヘリカルプラズマ / 閉じ込め改善 / 内部輸送障壁 / 周辺輸送障壁 / 磁気井戸 / ステラレータシア / ドリフト反転 / 断熱近似 / CHS / 磁気シア / 輸送障壁 / ホロー分布 / 微視的不安定性 / MHD不安定性
研究概要

従来のCHSにおける改善閉じ込めは、(1)電子密度領域0.3-0.4×10^<19>m^<-3>においてECHによって電子を加熱した場合の内部輸送障壁、(2)オーミック電流によって周辺の回転変換角を制御した場合のNBIプラズマにおける周辺輸送障壁(電子密度領域は1-2×10^<19>m^<-3>)、(3)NBI2本をco-入射した場合の周辺輸送障壁(電子密度領域は3-4×10^<19>m^<-3>)、に見られている
今回考察した放電は、Hαが減少することに見られる周辺輸送障壁に加えて、電子密度が従来よりも約1桁高い3-4×10^<19>m^<-3>の領域において内部の電子温度も際立って上昇するという新しいものである。Hαが減少した直後の時刻(3msec後)で電子温度が顕著に上昇した。Hα減少の2ms前では磁気丘であるが、3ms後では非常に浅いものの磁気井戸になっている。磁気シアはいずれの場合もステラレータシアになっている。磁気井戸+ステラレータシアの下では、ドリフト反転が生じ、微視的不安定性の安定化効果が期待出来る。しかしながら、このモデルでは説明出来ないことが分かった。次に、電子に対して断熱近似が成り立たないとすれば、輸送を決めるポテンシャルの渦と電子密度の渦の位相が異なることになり、熱輸送の他に粒子輸送が生じることになる。問題としている一連の時刻において密度分布がホロー分布になっているので、磁気丘の時刻(2ms前)において電子温度の揺動をキャンセルする方向の作用が働き、電子のエネルギー輸送を低減させ、温度を上昇させる状態にある。一方、3msec後の時刻では温度の上昇により磁気井戸が形成されたため、磁気井戸とホロー分布の組み合わせにより電子温度の揺動を増幅させ、閉じ込めを劣化させうる状態にある。これらによって電子温度の時間変化を説明することが可能になる。

報告書

(3件)
  • 2006 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2005 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2006 2005 その他

すべて 雑誌論文 (11件)

  • [雑誌論文] Electron Bernstein Wave Heating through Slow X-B Mode Conversion in CHS2006

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

      Plasma and Fusion Research Vol. 1

    • NAID

      130002058835

    • 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] Improvement in Plasma Heating at Higher-Density Region Using 106.4GHz Electron Cyclotron Heating System for Compact Helical System2006

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

      Journal of the Physical Society of Japan Vol.75

    • NAID

      110004852761

    • 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] Characteristics of Second Harmonic ECCD on CHS2006

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

      Journal of the Korean Physical Society Vol.49

    • 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] O-X-B Heating of Overdense Plasmas by 54.5GHz Electron Cyclotron Waves in CHS2006

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

      Plasma and Fusion Research Vol. 1

    • NAID

      130002058811

    • 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 Bernstein Wave Heating through Slow X-B Mode Conversion in CHS2006

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

      Plasma and Fusion Research, Plasma and Fusion Research Vol. 1

    • NAID

      130002058835

    • 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] O-X-B Heating of Overdense Plasmas by 54.5 GHz Electron Cyclotron Waves in CHS2006

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

      Plasma and Fusion Research Vol. 1

    • NAID

      130002058811

    • 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] Eletron Bernstein Wave Heating through Slow X-B Mode Conversion in CHS2006

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

      Plasma and Fusion Research Vol.1

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Configurational study on confinement improvement of CHS plasmas2005

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

      Bulletin of The American Physical Society Vol.50, No.8

      ページ: 168-168

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Edge and internal transform barrier formation in CHS2005

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

      Nuclear Fusion Vol.45, No.8

      ページ: 863-870

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Characteristics of Second Harmonic ECCD on CHS

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

      Journal of the Korean Physical Society Vol.49

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] O-X-B Heating of Overdense Plasmas by 54.5 GHz Electron Cyclotron Waves in CHS

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

      Plasma and Fusion Research Vol.1

    • NAID

      130002058811

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書

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公開日: 2005-04-01   更新日: 2016-04-21  

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