真空ポンプ付きリミターによる高温プラズマの熱・粒子制御研究

1993 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 05044115
• 研究機関: 核融合科学研究所
• 研究代表者: 黒田 勉 核融合科学研究所, プラズマ加熱研究系, 教授 (00023713)
• 研究分担者: H.G. Esser ユーリッヒ総合研究機構, プラズマ研究所, 研究員 ; J. Winter ユーリッヒ総合研究機構, プラズマ研究所, 研究員 ; V. Philipps ユーリッヒ総合研究機構, プラズマ研究所, 研究員 ; K.H. Finken ユーリッヒ総合研究機構, プラズマ研究所, 研究員 ; 小越 澄雄 東京理科大学, 理工学部, 助教授 (60134459) ; 伴野 達也 東京大学, 工学部, 講師 (70189736) ; 庄司 多津男 名古屋大学, プラズマ科学センター, 助教授 (50115581) ; 野田 信明 核融合科学研究所, プラズマ制御研究系, 助教授 (10144172)
• キーワード: 核融合プラズマ / ポンプリミター / 水素ペレット / 高融点金属 / 高周波リミター / 熱・粒子制御 / 周辺プラズマ / プラズマ・壁相互作用

研究概要

今年度は、ペレット入射装置調整と実験及びデータ解析、高融点金属リミター実験と解析、高周波印加リミター取りつけと調整等をユ-リッヒ派遣を通じて行った。また、結果について国内でも協力者の間で討論する機会を持った。これらを通じて、以下のような成果が得られている。
(1)水素ペレット入射時の粒子バランスについて、モデルをつくり、計算を行った。ペレット入射の有り、無しの実験結果について適用した結果、ペレット入射直後には壁に吸着される原子数が一時的に減少し、その間ポンプ付きリミターでの排気効率が相対的に増加することが分かった。
(2)ペレット入射直後に、特有の振動がプラズマ中心部で観察された。これが粒子の流れに影響を与えているかどうかは検討中であり、まだ結論に至っていない。
(3)モリブデン製リミターをプラズマ中に2cm挿入し、プラズマに与える影響を評価した。その結果、比較的加熱パワーの小さいジュール加熱プラズマで中心部へのモリブデン集積、放射強度増大、中心電子温度低下、プラズマの不安定発生を観測した。これに対し、大パワーの中性粒子入射加熱ではこのような集積が起こらないことを確認した。また、周辺温度に対するモリブデン混入量について系統的なデータが得られた。
(4)高周波リミターのヘッド部分の製作を日本で完成させ、試験の後、ユ-リッヒへ運んでテキサトール装置への取り付けを完了した。94年7月以降に予定されている、低パワーでの調整運転、本格的実験へと進む条件が整った。
これらの成果の内、モリブデンリミター実験については9月に行われた核融合炉材料国際会議(イタリーで開催)で協力者の田辺によって報告され、論文がJ.Nucl.Mater.誌に近く発表される予定である。

研究成果

• [文献書誌] Tetsuo Tanabe: "High Z Mo-Limiter Test in TEXTOR:Impurity Fluxes,Thermal Response and Postmortem Analysis of Mo-Limiter Head" Journal of Nuclear Materials. (発行予定).
• [文献書誌] Yoshio Ueda: "Effects of Impurities Released from High Z Test Limiter on Plasma Performance in TEXTOR" Journal of Nuclear Materials. (発行予定).
• [文献書誌] Tatsuya Banno: "Particle Balance Studies in TEXTOR with Pellet Injection,NBI-Heating,and Helium Injection" Journal of Nuclear Materials. (発行予定).
• [文献書誌] Volker Philipps: "Molybdenum Test-Limiter Experiments in TEXTOR" Nuclear Fusion. (発行予定).