| 研究課題/領域番号 |
22K03576
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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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| 審査区分 |
小区分14020:核融合学関連
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
永島 芳彦 九州大学, 応用力学研究所, 准教授 (90390632)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2024年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2023年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2022年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
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| キーワード | スクレイプオフ層 / 乱流揺動 / 高周波揺動 / プラズマ揺動 / スクレイプオフ層プラズマ / 勾配長 / 乱流輸送 / 非誘導定常トカマク / 高速電子 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
九州大学応用力学研究所のQUEST装置では、第一壁温度制御による粒子バランス制御という、世界的に未踏の運転領域で核融合プラズマ研究を行っている。核融合炉のダイバーターへの熱負荷低減を目指すため、QUESTでも周辺プラズマの乱流輸送とスクレイプオフ層勾配長の観測と制御が希求されている。一方QUESTでは、電流駆動時に生成された高速電子が周辺プラズマへ間欠的に到達し、周辺プラズマの理解を複雑にしている。本研究では、QUEST定常トカマクを対象に、近年配備された耐熱プローブを用いてバルクプラズマと高温電子の情報を分別し、壁温度制御実験時の勾配長と乱流輸送の制御性の探索を目的とする。
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| 研究実績の概要 |
2023年度は壁温能動制御システムの修繕があり、SOL分布の第一壁壁温依存性の測定は行われなかった。一方、8.2GHz加熱装置を用いたプラズマ放電を実施し、QUEST周辺プラズマの揺動データを高サンプリングレート（100MS/s）で取得し、乱流揺動帯域の特定を行った。ターゲット放電における電位揺動スペクトルを確認した結果、乱流揺動と判断できる周波数域は高々100kHz程度までであり、数100kHz帯にみられていた揺動は、中心電極とシールド電極の間に強い相関があったものの、それらは数MHz帯の突発的に観測される高周波揺動がエイリアスしたものであることが判明した。この実験により、ターゲットとする乱流輸送に寄与すると考えられる揺動周波数帯を特定できた。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
揺動データのサンプリングレートを100MHz程度に拡張することにより、輸送に効くと思われる乱流揺動と数MHz帯の高周波揺動の分離に成功した。ターゲットの放電を決定でき、バイポーラ電源などの仕様はその放電時のデータ取得に十分耐えうることを確認した。
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| 今後の研究の推進方策 |
真空第一壁の温度能動制御の実験が2024年度初頭から再開されたため、本年度の9月ごろにSOLの揺動と分布構造の高音壁温度依存性のデータを集中的に取得する。
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