| 研究課題/領域番号 |
04680018
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| 研究機関 | 日本大学 |
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研究代表者 |
野木 靖之 日本大学, 理工学部, 教授 (90059569)
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| 研究分担者 |
島村 信 日本大学, 理工学部, 助手 (00059627)
鈴木 〓光 日本大学, 理工学部, 専任講師 (10216369)
高橋 努 日本大学, 理工学部, 専任講師 (50179496)
浜田 繁雄 日本大学, 理工学部, 教授 (10059058)
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| キーワード | 逆磁場配位プラズマ / 反転磁場配位 / コンパクトトーラス / 高ベータプラズマ / プラズマ生成 / シータピンチ / プラズマ合体 / プラズマ移送 |
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| 研究概要 |
逆磁場配位(FRC)プラズマの中性粒子入射加熱を効率良く行うためには、現在の実験の密度領域を約1桁下げる必要がある。FRCは直線装置で生成されるために、使用気体の下限圧力がパッシエンの法則により決められている。従って、通常の放電形式では、ある値以下に密度を下げることは不可能である。そこで下限圧力以上で電離されたプラズマを、端損失を利用して密度を下げる方法を提案して実験的検証を行った。その結果、我々の装置での実験下限を2x10^<21>m^<-3>から9x10^<20>m^<-3>に下げることが可能になった。同じ手法を大型装置に導入することによって、中性粒子入射で必要となる密度条件(4x10^<20>m^<-3>以下)を実現できる見通しが得られた。密度を下げることによってプラズマ温度が400eVから900eVへと上昇し、密度を下げると温度が上がるというFRCプラズマのスケーリング則も確認された。
この様に一つの実験装置で扱えるプラズマの密度、温度範囲を広げることが可能になったので、次にFRC炉で必要となる高ポロイダル磁束配位の実現、燃料補給のためのFRC移送と合体の予備実験を試みた。シータ-ピンチコイルと放電管の間に制御コイルを設けて、その磁場による軸方向の力をFRCに作用させる。このようにして、太くて短い形状のFRC平衡を実現してポロイダル磁束を2倍に増加させることができた。移送実験はFRC生成部と強さが同じ磁場中を50km/秒の速度でFRCを移動させることが可能となった。2つのFRCを生成し、制御コイルを駆動させて衝突、合体を行わせたところ、10〜15マイクロ秒の時間内に磁気リコネクションが完了して燃料補給の見通しが得られた。
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