逆転磁場ピンチからトカマクプラズマまでのトロイダル電流システムの比較研究

1994 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 06044056
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 井上 信幸 東京大学, 工学部, 教授 (60023719)
• 研究分担者: ANTONI V. バドバ大学, 欧州原子力共同体, 主任研究員 ; BRUNSELL P. アルフヴェン研究所, 主任研究員 ; DRAKE J.R. アルフヴェン研究所, 主任研究員 ; 篠原 俊二郎 九州大学, 大学院総合理工学研究所, 助教授 (10134446) ; 小野 靖 東京大学, 工学部, 助教授 (30214191) ; 桂井 誠 東京大学, 工学部, 教授 (70011103) ; 遠山 潤志 東京大学, 理学部, 教授 (50023718) ; 吉田 善章 東京大学, 工学部, 助教授 (80182765) ; 小川 雄一 東京大学, 工学部, 助教授 (90144170)
• キーワード: 逆転磁場プラズマ / 極低qプラズマ / トアマクプラズマ / イオン異常加熱 / ダイナモ効果 / プラズマ異常抵抗 / 磁場揺動 / 大電流トロイダルプラズマ

研究概要

逆転磁場(RFP)及び極低q(ULQ)配位プラズマは、大電流トロイダルシステムであり、ダイナモ効果による磁場配位維持等の共通する物理現象が多く見られる。従って、その物理機構を解明すべく複数の実験装置での実験データを相互に比較検討すると同時に、これらのプラズマ実験を共同で実施する事は大変有意義である。しかもこれらの配位は、同じトロイダル電流系であるトアマクと相補的な関係にあり、トアマクプラズマとの比較においても、広範囲にわたるトロイダル電流プラズマの閉じ込め特性を総合的に理解する上で重要である。
東京大学REPUTE装置、スウェーデン・アルフヴェン研究所EXTRAP装置、イタリア・パドバ研究所RFX装置では、RFP、ULQプラズマを中心としてプラズマ加熱、閉じ込め特性の研究を行っており、ダイナモ効果、イオン異常加熱、プラズマ異常抵抗等の物理現象がこれらの装置に共通して実験的に観測されている。本年度はお互いの実験データの比較・検討を行い、理論的考察を踏まえて今後の実験研究の方向性及び具体的な実験スケジュールについて議論した。来年度EXTRAP装置において、イオン異常加熱やプラズマ異常抵抗等の実験をさらに推進すべく、各種測定器の導入及びそれを用いた共同実験に関する物理的・技術的検討を行った。
世界各地のRFP・ULQプラズマ研究及びトアマクプラズマ研究に関して、そのデータ収集・情報交換を中心として調査・研究を実施した。特にRFP・ULQプラズマとトアマクプラズマとの類似性・相補性に関して理論的・実験的考察を行った。

研究成果

• [文献書誌] Z.Yoshida and S.M.Mahajan: "Decay of magnetic helicity producing polarized Alfven waves." Phys.Rev.Lett.,. 72. 3989-3992 (1994)
• [文献書誌] Y.Ymakoshi,K.Muto and Z.Yoshida,: "Numerical analysis of quasiperiodic pertubations for the Alfven wave." Physical Review E,. 50. 1437-1443 (1994)
• [文献書誌] Z.Yoshida,: "A remark on the Hamiltonian form of the magnetic-field-line equations." Physics of Plasmas,. 1. 208-209 (1994)
• [文献書誌] Z.Yoshida,A.Hasegawa and M.Wakatani,: "Production of superthemal electrons and ion cyclotron waves in a reversed-field-pinch plasma." Physics of Fluids,. B5. 3261-3266 (1993)
• [文献書誌] Z.Yoshida,Y.Sakuragi and Y.Yamakoshi,: "A reduced model of chaotic magnetic fluctuations in a tokamak plasma" Journal of Plasma Physics,. 49. 403-411 (1993)
• [文献書誌] Z.Yoshida,: "Quasiperiodic pertubations for the Alfen-wave continuous spectra." Phys.Rev.Lett.,. 68. 3168-3171 (1992)