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イオン系の速い計測に拠る周辺輸送障壁の崩壊及び回復のダイナミクスの研究

研究課題

研究課題/領域番号 17740374
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 プラズマ科学
研究機関独立行政法人日本原子力研究開発機構

研究代表者

吉田 麻衣子  日本原子力研究開発機構, 核融合研究開発部門, 任期付研究員 (20391261)

研究期間 (年度) 2005 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
2007年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
2006年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
2005年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワード速いイオン計測 / 周辺輸送障壁 / Edge Localized Mode (ELM) / 高速荷電交換再結合分光装置 / プラズマ回転分布 / 輸送・電場 / 回転・圧力 / 実時間計測と制御 / Edge Localized Mode(ELM)
研究概要

本研究では先ず速いイオンの挙動を計測するために、従来の計測器より10-100倍程度速い時間分解能を有する、高速荷電交換再結合分光装置を改造し、測定精度を改善する。これを用い、Edge Localized Mode (ELM)間のプラズマ周辺部の密度、イオン温度、並びにプラズマ回転分布の同位置・同時計測を行う。これら得られたデータにより周辺輸送障壁の崩壊と回復のダイナミクスの物理機構の解明、並びに周辺輸送障壁回復時の輸送・電場/回転・圧力の相関を詳細に導出し、輸送改善の因果関係と空間構造を決定する機構を解明する事を研究目的としている。
今年度は、本研究計画を基に、
1.データのクロスチェックに使用できる、高速CCDを用いた分光器を開発し、より確度の高い周辺輸送障壁の解析を行うことを可能にした。
2.また、輸送特性やELM等のMHD安定性を決定する重要なパラメータであるプラズマの回転についてもその駆動機構や運動量輸送を、将来の装置ITERでの運転シナリオに近いHモードプラズマで調べた。
3.そして、速い計測の特徴を生かし、イオン温度や回転の実時間制御用のシステムの基礎を、物品費を用いて整備し、実際にイオン温度分布とトロイダル回転速度の実時間制御を実証した。
以上の研究成果をまとめ、旅費を用いて土岐市で開催された国際学会で招待講演として発表し、論文「Physical Review Letters誌」、「Plasma and Fusion Research」に第一著者として発表した。

報告書

(3件)
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2008 2007 2006 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Role of Pressure Gradient on Intrinsic Toroidal Rotation in Tokamak Plasmas2008

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

      Physical Review Letters 100

      ページ: 105002-105002

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Momentum transport and plasma rotation profile in toroidal direction in JT-60UL-mode plasmas2007

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

      Nuclear Fusion 47

      ページ: 856-863

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fast Measurement of Ion Temperature Using Filter Charge Exchange Recombination Spectroscopy System towards Real-time Plasma Control in JT-60U2007

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

      Transactions of Fusion Science and Technology 51

      ページ: 301-301

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Effects of ripple loss of fast ions on toroidal rotation in JT-60U2006

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

      Plasma Physics and Controlled Fusion 48

      ページ: 1673-1681

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Impact of the Edge Pedestal Characteristics on the Integrated Performance in Advanced Tokamak Operation Modes on JT-60U2006

    • 著者名/発表者名
      Y.Kamada
    • 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] Observations of the collapse and recovery of the temperature pedestal by using diagnostics with the fast temporal resolution in JT-60U2006

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

      Plasma Physics and Controlled Fusion 48(in press)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Physics mechanisms of toroidal rotation profile and properties of momentum transport in JT-60U

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

      Plasma and Fusion Research 印刷中

    • NAID

      130000263952

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Physics mechanisms of toroidal rotation profile and properties of momentum transport in JT-60U2007

    • 著者名/発表者名
      M. Yoshida
    • 学会等名
      The 17th International Toki Conference
    • 発表場所
      土岐市
    • 年月日
      2007-10-18
    • 関連する報告書
      2007 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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