| 研究課題/領域番号 |
17K06992
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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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 | 京都大学 |
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研究代表者 |
前川 孝 京都大学, エネルギー科学研究科, 名誉教授 (20127137)
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| 研究分担者 |
田中 仁 京都大学, エネルギー科学研究科, 教授 (90183863)
打田 正樹 京都大学, エネルギー科学研究科, 准教授 (90322164)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2019年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2018年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2017年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
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| キーワード | ECH/ECCD / トカマク / 非誘導立ち上げ / 電子サイクロトロン加熱・電流駆動 / トカマク炉 / 非誘導起動 |
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| 研究成果の概要 |
電子サイクロトロン（EC）加熱・電流駆動による高温プラズマの非誘導形成法を提案した。先ずＯ波モードでの斜め入射を行う。Ｏ波は無吸収でEC共鳴層を通過し、内壁での反射によりＸ波に変換され、再びＥＣ共鳴層に近接し、今度は完全に吸収され、プラズマ圧力を高め、初期開磁場下で圧力に比例したトロイダル電流を生じさせ、初期磁気面を形成する。この段階に至れば電子温度は１００eVを超え、X波モードでの斜め入射によるEC電流駆動を行う。すなわち、Ｘ波はサイクロトロン遮断層に至る前にドップラー効果により吸収され高効率電流駆動が実現する。ITERにおいては4MWの電力で1３0kA, 1keVのプラズマを生成できる。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
トカマク炉においてはプラズマ電流Ipの起動と立ち上げが不可欠である。電子サイクロトロン(EC)加熱・電流駆動により非誘導的にIp～100kAまで立ち上げ、1千万度（～1keV）の電子温度を得れば、抵抗が大幅に下がり、その後、低い一周誘導電圧VLでIpを燃焼プラズマ保持に必要な値まで立ち上げ得る。すなわち、VLをIpの起動のために高める必要が無くなり、中心ソレノイド（CS）を取り巻く炉中心部の設計、およびCS駆動電源の諸条件を緩和できる。本研究成果はトカマク炉の性能を高め（学術的意義）、加えて、トカマク炉の初期建設経費の低減に資する（社会的意義）。
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