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モーショナルシュタルク効果を用いた高圧力プラズマにおける磁場揺動の空間構造の解明

研究課題

研究課題/領域番号 18760650
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 核融合学
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

鈴木 隆博  日本原子力研究開発機構, 核融合研究開発部門, 研究職 (60354594)

研究期間 (年度) 2006 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
2007年度: 400千円 (直接経費: 400千円)
2006年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワード高圧力プラズマ / 密度揺動 / 磁場揺動 / 磁気島 / モーショナルシュタルク効果 / 電磁流体力学不安定性 / 空間構造
研究概要

本研究課題に基づき平成18年度に構築した揺動分布計測器を用い、トカマク実験装置JT-60Uの高圧力プラズマにおいて密度揺動および磁場揺動の空間分布測定を行いつつ磁場揺動の空間構造を評価するための解析手法を開発した。これによりプラズマ外に設置した従来の磁気計測器ではわからなかった高温プラズマ内部の磁場揺動の空間構造の評価を可能にした。
本揺動分布計測器の信号は密度揺動と磁場揺動の情報を異なる周波数帯域に含むため、密度揺動および磁場揺動を複素Fourierスペクトル係数の関数として表したときに複素係数の偏角がそれぞれの揺動の位相を表していることを示した。電磁流体力学不安定性の発生しているプラズマで磁場揺動の位相の空間的な変化を測定した所、電磁流体力学的に不安定な安全係数が2となる位置を境にして磁場揺動の位相が反転していることを明らかにし、磁場の乱れが島状の構造(磁気島)を形成して回転しているという描像で説明できることを示した。プラズマ外に設置した磁気計測器により測定した磁場揺動はこの磁気島に対して磁気計測器に近い側の磁場揺動と同位相であることを示した。これは磁気島に対して磁気計測器より遠い側の磁場揺動は従来の磁気計測器では測定できないことを示しており、本磁場揺動分布測定の利点を示す結果である。さらに密度揺動も安全係数が2となる位置を境に位相が反転していることを明らかにし、磁気島構造の形成を裏付ける結果を得た。安全係数最小値を実時間で制御した放電では安全係数最小値の制御によりq=2となる位置を変化させた場合に密度揺動の反転する位置も変化することを示した。
本成果を国際会議で発表すると共に、雑誌論文として投稿し掲載された。

報告書

(2件)
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2008 2007 2006

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Off-axis current drive and real-time control of current profile in JT-60U2008

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

      Nuclear Fusion 48

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of real-time controls in dynamically self-regulating plasmas in JT-60U2007

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

      Proceedings of 34th EPS Conference on Plasma Physics 31F

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [雑誌論文] Density fluctuation measurement using motional Stark effect optics in JT-60U2006

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

      Review of Scientific Instruments 77・10

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [学会発表] Magnetic Fluctuation Profile Measurement Using Optics of Motional Stark Effect Diagnostics in JT-60U2007

    • 著者名/発表者名
      T. Suzuki
    • 学会等名
      第49回アメリカ物理学会
    • 発表場所
      米国・オーランド
    • 年月日
      2007-11-12
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Development of real-time controls in dynamically self-regulating plasmas in JT-60U2007

    • 著者名/発表者名
      T. Suzuki
    • 学会等名
      第34回ヨーロッパ物理学会
    • 発表場所
      ポーランド・ワルシャワ
    • 年月日
      2007-07-05
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2006-04-01   更新日: 2016-04-21  

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