長時間放電時のディスラプションと熱崩壊の研究

1994 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 05680398
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 中村 一男 九州大学, 応用力学研究所, 助教授 (30117189)
• 研究分担者: 伊藤 公孝 九州大学, 文部省・核融合科学研究所, 助教授 (50176327) ; 上瀧 恵里子 九州大学, 応用力学研究所, 教務員 (40211297) ; 牧野 賢一 九州大学, 応用力学研究所, 助手 (80243963) ; 坂本 瑞樹 九州大学, 応用力学研究所, 助教授 (30235189) ; 伊藤 早苗 九州大学, 応用力学研究所, 教授 (70127611)
• キーワード: 長時間放置 / ディスラプション / 熱崩壊 / 電流崩壊 / 低域混成波電流駆動

研究概要

1.定常プラズマでどのような電流分布が得られるかを計算するためには、定常電子密度および温度分布を仮定して、レイトレースおよびフォッカー・プランク方程式を数値計算するだけでなく、得られた電流密度分布を粒子およびエネルギーのソース項として、電子密度および温度分布を計算し、最初に計算した分布と一致するまで繰り返し計算する必要があることがわかった。
2.熱崩壊の時定数を測定するべく、トロイダル磁場が定常である特長を生かして、反磁性ループを設置した。また、トロイダル磁場コイル容器に流れる渦電流の影響を除くために補正ループも設置した。
3.リミターへの熱負荷集中にて発生するホットスポットは、プラズマ位置を一定に制御しても避けられない。この対策としてプラズマ断面の映像処理システムを開発し、ホットスポットの検出および回避を実験的に確認した。
4.プラズマ中の不純物低減対策として、超伝導トカマクTRIAM-1Mにて単一Xポイント配位を可能とした。同配位プラズマの位置・断面形状の検出には、楕円断面プラズマの検出式を適用した後、平衡解析コード解と比較して補正した。
5.円形断面プラズマから単一Xポイント配位に近付けていく途中から、ダイバータ板付近において、モリブデン不純物流入に伴う可視放射光が観測されるとともに、イオン飽和電流の増加が多チャンネルラングミュアプローチにて確認された。
6:単一Xポイント配位時のダイバータ板への熱負荷分布を仮定して、ダイバータ板およびステンレス取付板の2次元温度分布を数値計算した結果と、水冷したステンレス取付板に設置したCA熱電対の測定結果を比較することにより、ダイハ-タ板への熱負荷総量は高周波入力電力の約50%であることがわかった。

研究成果

• [文献書誌] 波多江 仰紀: "TRIAM-1Mにおけるオーム加熱プラズマの閉じ込め特性" 九州大学応用力学研究所所報. 76. 1-21 (1994)
• [文献書誌] 森 明彦: "TRIAM-1Mにおける放射損失計測" 九州大学応用力学研究所所報. 76. 23-46 (1994)
• [文献書誌] 山上 真広: "TRIAM-1Mにおけるダブルプローブによる周辺プラズマの測定" 九州大学応用力学研究所所報. 76. 47-73 (1994)
• [文献書誌] 高尻 雅之: "TRIAM-1Mにおける不純物挙動" 九州大学応用力学研究所所報. 76. 75-87 (1994)
• [文献書誌] 武智 学: "TRIAM-1Mにおけるポロイダル磁場解析" 九州大学応用力学研究所所報. 76. 89-102 (1994)
• [文献書誌] K.Nakamura: "Long-Pulse High-Density LHCD on TRIAM-1M" Proc.US-Japan Workshop on RF Heating and Current Drive(Boston). (1994)
• [文献書誌] S.-I.Itoh: "A Theory of Anomalous Transport in H-mode Plasmas" Plasma Phys.Control.Fusion. 36. 261-266 (1994)
• [文献書誌] K.Itoh: "Roles of Electric Field on Toroidal Magnetic Confinement" IEEE Transactions on Plasma Soience. 22. 376-387 (1994)
• [文献書誌] K.Itoh: "Self-sustained Turbulence and L-mode Confinement in Toroidal Plaamas II" Plasma Phys.Control.Fusion. 36. 1501-1520 (1994)
• [文献書誌] S.-I.Itoh: "On Scaling Laws in Scrapp-off-layer Plasmas" Plasma Phys.Control.Fusion. 36. 1845-1851 (1994)
• [文献書誌] S.Itoh: "Experience from Long pulse Operation on TRIAM-1M" Proc.Int.Workshop on Steady‐State TOkamaks(Livermore). (1994)
• [文献書誌] E.Jotaki: "Continuous Monitoring and Data Acquisition System for Steady-State Tokamak Operation" Fusion Technology. (印刷中).