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EC加熱変調を用いたELM状熱流束模擬による境界プラズマ制御研究

研究課題

研究課題/領域番号 23560997
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 核融合学
研究機関筑波大学

研究代表者

今井 剛  筑波大学, 数理物質系, 教授 (80354637)

研究分担者 假家 強  筑波大学, 数理物質系, 准教授 (30451678)
南 龍太郎  筑波大学, 数理物質系, 講師 (70370476)
中嶋 洋輔  筑波大学, 数理物質系, 教授 (00188939)
研究期間 (年度) 2011 – 2013
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
2013年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2012年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2011年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
キーワード周辺プラズマ / 電子サイクロトロン加熱 / ELM / 熱流束 / GAMMA 10 / ダイバータ / ECH / 間欠高熱流束 / GAMMA 10/PDX / heat flux factor / PWI / 境界プラズマ / ミラー / スックレープオフ層 / 高熱流束 / スクレープオフ層
研究概要

核融合炉で大きな課題であるELMについて、GAMMA 10 装置でのECHパワー変調により、ELM状の熱流模擬を行い、ELM時の熱流の能動制御の基礎データを得ることが目的である。ECH装置改造により、間欠的な発振を可能にし、任意の間欠的な熱流束を発生させることに成功した。この間欠的ECHにより、ベースのプラズマの10倍以上の熱流束密度10MW/m2を得るとともに、熱流束の径方向分布の測定、熱流の主要粒子の電子の実効温度などを測定し、ECHによる能動的制御性を示し、ELM模擬実験の基礎データを取得した。また、タングステンをターゲットに、間欠的高熱流を照射し、相互作用の初期的データを得た。

報告書

(4件)
  • 2013 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2012 実施状況報告書
  • 2011 実施状況報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2014 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件) 学会発表 (15件) (うち招待講演 2件)

  • [雑誌論文] GAMMA10/PDX Project Staus and Future2013

    • 著者名/発表者名
      T. Imai, M. Ichimura, Y. Nakashima, M. Sakamoto, I. Katanuma, M. Yoshikawa, T. Kariya, M. Hirata, J. Kohagura, R. Minami, T. Numakura, R. Ikezoe, K. Oki, K. Sakamoto
    • 雑誌名

      Fusion Science and Technology

      巻: vol.63, 1T ページ: 8-15

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of High Power ECH Systems for High and ELM-like Heat Flux in GAMMA 10 Tandem Mirror Minami2013

    • 著者名/発表者名
      T. Imai, T. Kariya, T. Numakura, y. Endo, H. Nakabayashi, 他13名
    • 雑誌名

      Plasma Fusion Res.

      巻: vol.8, 2402081

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of multi-purpose MW gyrotrons for fusion devices2013

    • 著者名/発表者名
      R. Minami, T. Kariya, T. Imai, T. Numakura, et al.
    • 雑誌名

      Nuclear Fusion

      巻: 53 号: 6 ページ: 063003-063003

    • DOI

      10.1088/0029-5515/53/6/063003

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of 28 GHz /35 GHz Dual-Frequency Gyrotron for Fusion Research2013

    • 著者名/発表者名
      T. Eguchi, T. kariya, T. Imai, H. Nakabayashi, R. Minami, T. Numakura, R. Kawarasaki, K. Nakazawa
    • 雑誌名

      Transactions of Fusion Science and Technology

      巻: Vol.63, 1T ページ: 280-282

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The improvement of the ECH antenna system in the GAMMA 102013

    • 著者名/発表者名
      K. Nakazawa, T. Imai, T. Kariya, R. Minami, T. Numakura, H. Nakabayashi, T. Eguchi, R. Kawarasaki
    • 雑誌名

      Transactions of Fusion Science and Technology

      巻: Vol.63, 1T ページ: 274-276

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] GAMMA10/PDX Project Staus and Future2013

    • 著者名/発表者名
      T. Imai, M. Ichimura, Y. Nakashima, M. Sakamoto, I. Katanuma, M. Yoshikawa, T. Kariya, M. Hirata, J. Kohagura, R. Minami, et al.
    • 雑誌名

      Trans. of Fusion Science and Technology

      巻: 63-1T ページ: 8-15

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of High Power ECH Systems for High and ELM-like Heat Flux in GAMMA 10 Tandem Mirror2013

    • 著者名/発表者名
      R. Minami, T. Imai, T. Kariya, T. Numakura, y. Endo, H. Nakabayashi, et al.
    • 雑誌名

      Plasma and Fusion Research

      巻: 8 号: 0 ページ: 2402081-2402081

    • DOI

      10.1585/pfr.8.2402081

    • NAID

      130004685108

    • ISSN
      1880-6821
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ELM模擬に向けたECH入射電力変調・位置制御による高熱流束生成の基礎実験2014

    • 著者名/発表者名
      南龍太郎, 今井剛, 假家強, 中嶋洋輔, 他
    • 学会等名
      第10回核融合エネルギー連合講演会
    • 発表場所
      つくば市
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] ELM模擬に向けたECH入射電力変調/位置制御による高熱流束生成の基礎実験2014

    • 著者名/発表者名
      南 龍太郎, 今井 剛, 假家 強, 沼倉 友晴, 加藤 敬輝, 上原 真, 遠藤 洋一, 市村 真, 坂本 瑞樹, 中嶋 洋輔, 他
    • 学会等名
      第10回核融合エネルギー連合講演会
    • 発表場所
      つくば国際会議場(つくば市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 大型タンデムミラー装置を用いたダイバータ模擬の為の大熱流束プラズマの発生と非接触プラズマ実現に向けた研究の進展2013

    • 著者名/発表者名
      中嶋洋輔, 坂本瑞樹, 市村真, 今井剛, 假家強, 南龍太郎, 他
    • 学会等名
      第30回プラズマ核融合学会
    • 発表場所
      東工大、東京都
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Generation and Control of High Intermittent Heat Load Pattern for Divertor Simulation Studies in GAMMA 10 Tandem Mirror2013

    • 著者名/発表者名
      Ryutaro Minami, Tsuyoshi Imai, Tsuyoshi Kariya, Yousuke Nakashima, et al
    • 学会等名
      23rd International Toki Conference (ITC-23)
    • 発表場所
      Toki, Gifu, Japan
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 大型タンデムミラー装置を用いたダイバータ模擬の為の大熱流束プラズマの 発生と非接触プラズマ実現に向けた研究の進展2013

    • 著者名/発表者名
      中嶋洋輔,坂本瑞樹,市村真,今井剛,片沼伊佐夫,假家強,小波蔵純子,沼倉友晴,平田真史,南龍太郎,他
    • 学会等名
      第30回プラズマ・核融合学会年会
    • 発表場所
      東京工業大学大岡山キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Generation and Control of High Intermittent Heat Load Pattern for Divertor Simulation Studies in GAMMA 10 Tandem Mirror2013

    • 著者名/発表者名
      R. Minami, T. Imai, T. Kariya, T. Numakura, T. Eguchi, et. al.
    • 学会等名
      第23回国際土岐コンファレンス
    • 発表場所
      セラトピア土岐(土岐市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Development of High Power ECH Systems for High and ELM-like Heat Flux in GAMMA 10 Tandem Nirror2012

    • 著者名/発表者名
      R. Minami, T. Imai, T. Kariya, T. Numakura, 他
    • 学会等名
      22nd International Toki Conference (ITC-22)
    • 発表場所
      Toki, Gifu, Japan
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Development of MW Gyrotrons for Fusion Devices by University of Tsukuba2012

    • 著者名/発表者名
      R. Minami, T. Kariya, T. Imai, T. Shimozuma, K. Sakamoto, 他14名
    • 学会等名
      24th IAEA Fusion Energy Conference
    • 発表場所
      San Diego, USA
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2012 実施状況報告書
  • [学会発表] The improvement of the ECH antenna system in the GAMMA 102012

    • 著者名/発表者名
      K. Nakazawa, T. Imai, T. Kariya, R. Minami, T. Numakura, H. Nakabayashi, T. Eguchi, R. Kawarasaki and GAMMA10 group
    • 学会等名
      Ihe Inter. Conf. on Open Magnetic Systems for Plasma Confinement and the Inter. Workshop on Plasma Material Interaction Facilities for Fusion
    • 発表場所
      Tsukuba, Ibaraki, Japan
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Development of High Power ECH Systems for High and ELM-like Heat Flux in GAMMA 10 Tandem Mirror2012

    • 著者名/発表者名
      Ryutaro Minami, Tsuyoshi Imai, Tsuyoshi Kariya, Tomoharu Numakura, Hidetaka Nakabayashi, Taku Eguchi, Ryo Kawarasaki, Kazuhiro Nakazawa,他11名。
    • 学会等名
      22nd International Toki Conference (ITC-22)
    • 発表場所
      Toki, Gifu, Japan
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] The improvement of the ECH antenna system in the GAMMA 102012

    • 著者名/発表者名
      K. Nakazawa, T. Imai, T. Kariya, R. Minami, T. Numakura, H. Nakabayashi, T. Eguchi, R. Kawarasaki and GAMMA10 group
    • 学会等名
      the International Conference on Open Magnetic Systems for Plasma Confinement (OS) and the International Workshop on Plasma Material Interaction Facilities for Fusion (PMIF)
    • 発表場所
      Tsukuba, Ibaraki, Japan
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] ECH Power Modulation in GAMMA 10 Tandem Mirror2011

    • 著者名/発表者名
      R. Minami, T. Kariya, T. Imai, 他
    • 学会等名
      Plasma Conference 2011(プラズマ核融合学会・物理学会合同学会)
    • 発表場所
      Kanazawa
    • 年月日
      2011-11-23
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Improvement of the Central cell ECRH Antenna in GAMMA 102011

    • 著者名/発表者名
      H. Aoki, T. Imai, T. Kariya, R. Minami, 他
    • 学会等名
      Plasma Conference 2011(プラズマ核融合学会・物理学会合同学会)
    • 発表場所
      Kanazawa
    • 年月日
      2011-11-23
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] ECH Power Modulation Experiments in GAMMA 10 Tandem Mirror

    • 著者名/発表者名
      R. Minami, T. Kariya, T. Imai, 他15名
    • 学会等名
      Plasma Conference 2011(プラズマ核融合学会、物理学会等合同学会)
    • 発表場所
      石川県立音楽堂(金沢市)
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] Improvement of the Central-cell ECRH Antenna in GAMMA 10

    • 著者名/発表者名
      H. Aoki, T. Imai, T. Kariya, R. Minami, 他10名
    • 学会等名
      Plasma Conference 2011(プラズマ核融合学会、物理学会等合同学会)
    • 発表場所
      石川県立音楽堂(金沢市)
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書

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公開日: 2011-08-05   更新日: 2019-07-29  

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