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摂動磁場コイルで形成した閉磁気面によるトカマク・プラズマの立ち上げ改善

研究課題

研究課題/領域番号 26630469
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 核融合学
研究機関東京工業大学

研究代表者

飯尾 俊二  東京工業大学, 科学技術創成研究院, 教授 (90272723)

研究分担者 筒井 広明  東京工業大学, 科学技術創成研究院, 准教授 (20227440)
研究協力者 畠山 昭一  東京工業大学, 大学院・創造エネルギー専攻
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2016年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2015年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2014年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
キーワードトカマク / プラズマ着火 / MHD平衡 / 磁気面 / 摂動磁場コイル / ECR / 電流分布 / 位置安定性 / 位置不安定性 / MHD不安定性
研究成果の概要

将来の超伝導大型トカマク装置では磁束変化速度が制限されるため、外部磁場コイルで形成した閉磁気面を利用して、プラズマ電流立ち上げに必要な周回電圧の低減することを目的とした。研究室に既存の小型トカマクの真空容器外側に摂動磁場コイルを取り付け、垂直磁場コイルと組み合わせて閉磁気面を形成できるようにした。
水平誤差磁場が予想より強くその補正が不十分であったため、外部コイルによる閉磁気面の有無での周回電圧の変化は明確ではなかったものの、電子サイクロトロン共鳴(ECR)を用いた予備電離がなければトカマク放電が開始しなかったのに対して、閉磁気面の初期配位でECR無しでもプラズマ着火の効果が確認できた。

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 5件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Flywheel Induction Motor-Generator for Magnet Power Supply in Small Fusion Device2016

    • 著者名/発表者名
      S. Hatakeyama, F. Yoshino, H. Tsutsui, S. Tsuji-Iio
    • 雑誌名

      Review of Scientific Instrument

      巻: 87 号: 4 ページ: 043509-7

    • DOI

      10.1063/1.4945799

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Application of a non-steady-state orbit-following Monte-Carlo code to neutron modeling in the MAST spherical tokamak2016

    • 著者名/発表者名
      K. Tani, K. Shinohara, T. Oikawa, H. Tsutsui, K.G. McClements, R.J. Akers, Y.Q. Liu, M. Suzuki, S. Ide, Y. Kusama and S. Tsuji-Iio
    • 雑誌名

      Plasma Physics and Controlled Fusion

      巻: 58 号: 10 ページ: 105005-14

    • DOI

      10.1088/0741-3335/58/10/105005

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Edgewise Bending Strain in Helical Coils with Geodesic Windings Based on Virial Theorem2016

    • 著者名/発表者名
      H. Tsutsui, S. Tsuji-Iio, S. Nomura, T. Yagai, T. Nakamura, H, Chikaraishi, N. Yanagi, S. Imagawa
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Applied Superconductivity

      巻: 26 号: 4 ページ: 4901704-4901704

    • DOI

      10.1109/tasc.2016.2535779

    • NAID

      120007191892

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nonlinear Entropy Transfer in ETG-TEM Turbulence via TEM Driven Zonal Flows2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Asahi, A. Ishizawa, T.-H. Watanabe, H. Sugama, H. Tsutsui, S. Tsuji-Iio
    • 雑誌名

      Plasma and Fusion Research

      巻: 10 号: 0 ページ: 1403047-1403047

    • DOI

      10.1585/pfr.10.1403047

    • NAID

      130005286906

    • ISSN
      1880-6821
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Regulation of electron temperature gradient turbulence by zonal flows driven by trapped electron modes2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Asahi,
    • 雑誌名

      Physics of Plasmas

      巻: 21 号: 5 ページ: 52306-52306

    • DOI

      10.1063/1.4875740

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 小型トカマク装置の光ダイオード列によるプラズマ位置検出2016

    • 著者名/発表者名
      山下要、小林孝行、梅澤和大、杉野弘幸、村山真道、筒井広明、飯尾俊二
    • 学会等名
      プラズマ・核融合学会 第33回年会
    • 発表場所
      東北大学 青葉山キャンパス
    • 年月日
      2016-12-01
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] FPGAを用いた縦長断面トカマクプラズマの位置制御2016

    • 著者名/発表者名
      杉野弘幸、村山真道、坂本惇、筒井広明、飯尾俊二
    • 学会等名
      プラズマ・核融合学会 第33回年会
    • 発表場所
      東北大学 青葉山キャンパス
    • 年月日
      2016-12-01
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 磁性体を考慮した三次元多層磁気面法によるトカマク・プラズマの平衡解析2016

    • 著者名/発表者名
      梅澤和大、飯尾俊二、筒井広明
    • 学会等名
      プラズマ・核融合学会 第33回年会
    • 発表場所
      東北大学 青葉山キャンパス
    • 年月日
      2016-11-29
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] マルチレベル変換器を用いた小型トカマク装置PHiXのプラズマ位置形状制御の改善2016

    • 著者名/発表者名
      村山真道、杉野弘幸、小林孝行、筒井広明、飯尾俊二
    • 学会等名
      プラズマ・核融合学会 第33回年会
    • 発表場所
      東北大学 青葉山キャンパス
    • 年月日
      2016-11-29
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Model Analysis on Magnetometry for Tokamak Devices with Magnetic Materials Effect Correction2016

    • 著者名/発表者名
      T. Kobayashi, S. Tsuji-Iio, H. Tsutsui
    • 学会等名
      The Fifth International Symposium on Innovative Nuclear Energy Systems
    • 発表場所
      東京工業大学 大岡山キャンパス
    • 年月日
      2016-11-02
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 小型トカマク装置における縦長断面プラズマの実時間位置制御2016

    • 著者名/発表者名
      畠山昭一, 渡辺正樹, 小林孝行, 梅澤和大,杉野弘幸, 村山正道, 筒井広明, 飯尾俊二
    • 学会等名
      日本物理学会 第71回年次大会
    • 発表場所
      東北学院大学
    • 年月日
      2016-03-21
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 非軸対称磁場を伴うトカマクプラズマの平衡と位置安定性2015

    • 著者名/発表者名
      筒井広明,畠山昭一,飯尾俊二
    • 学会等名
      プラズマ・核融合学会 第32回年会
    • 発表場所
      名古屋大学東山キャンパス
    • 年月日
      2015-11-25
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 非円形断面トカマクのプラズマ位置制御2015

    • 著者名/発表者名
      畠山昭一,渡辺雅樹,小林孝行,村山正道,梅澤和大,杉野弘幸,山下要,筒井広明,飯尾俊二
    • 学会等名
      プラズマ・核融合学会 第32回年会
    • 発表場所
      名古屋大学東山キャンパス
    • 年月日
      2015-11-25
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 簡易ヘリカルコイルによる非円形断面トカマクの垂直位置不安化I:装置概要2015

    • 著者名/発表者名
      飯尾俊二,畠山昭一, 渡辺正樹, 小林孝行, 村山正道, 梅澤和大, 杉野弘幸, 山下要, 筒井広明
    • 学会等名
      日本物理学会 2015 年秋季大会
    • 発表場所
      関西大学千里山キャンパス
    • 年月日
      2015-09-18
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 簡易ヘリカルコイルによる非円形断面トカマクの垂直位置不安化II:初期実験2015

    • 著者名/発表者名
      畠山昭一, 渡辺正樹, 小林孝行,村山正道, 梅澤和大, 杉野弘幸, 山下要, 筒井広明, 飯尾俊二
    • 学会等名
      日本物理学会 2015 年秋季大会
    • 発表場所
      関西大学千里山キャンパス
    • 年月日
      2015-09-18
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 非円形断面小型トカマクの製作と初期実験2014

    • 著者名/発表者名
      畠山昭一、朝比祐一、馬場達也、姚志鵬、小林孝行、渡辺正樹、 村山真道、 筒井広明、飯尾俊二
    • 学会等名
      Plasma Conference 2014
    • 発表場所
      朱鷺メッセ(新潟市)
    • 年月日
      2014-11-20
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 磁性体を考慮したトカマク炉内部構造物の渦電流解析2014

    • 著者名/発表者名
      小林孝行、飯尾俊二、筒井広明、宇藤裕康、高瀬治彦、森一雄、工藤辰哉
    • 学会等名
      Plasma Conference 2014
    • 発表場所
      朱鷺メッセ(新潟市)
    • 年月日
      2014-11-20
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] インバータ駆動フライホイール付発電機の小型トカマク装置適用2014

    • 著者名/発表者名
      馬場達也、畠山昭一、飯尾俊二、筒井広明
    • 学会等名
      Plasma Conference 2014
    • 発表場所
      朱鷺メッセ(新潟市)
    • 年月日
      2014-11-19
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 三次元平衡計算コードVMECを用いた垂直位置安定化のための摂動コイルの設計2014

    • 著者名/発表者名
      渡辺正樹、畠山昭一、鈴木康浩、筒井広明、飯尾俊二
    • 学会等名
      Plasma Conference 2014
    • 発表場所
      朱鷺メッセ(新潟市)
    • 年月日
      2014-11-19
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-22  

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