局所非一様摂動印加とその過渡応答解析によるプラズマ輸送の解明

1997 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09680462
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 図子 秀樹 九州大学, 応用力学研究所, 教授 (20127096)
• 研究分担者: 若谷 誠宏 京都大学, エネルギー科学研究科, 教授 (00109357)
• キーワード: 非一様摂動 / ペレット / 局所加熱

研究概要

本研究は局所非一様摂動をトーラスプラズマに与えたときにプラズマが応答する過渡的過程を調べすことによりトーラスプラズマの輸送の解明を目指したものである。
本年度の研究成果を以下に示す。
1.プラズマ内にペレット(氷の小片)を入射し、冷却という摂動が電子温度分布に及ぼす影響を調べた。特にペレットの進入位置と温度低下を示す空間位置との関連をしらべ、ペレットがまだプラズマ表面にしかいないにもかかわらず中心付近の温度が低下する現象を見出した。これを局所摂動に対するプラズマの大域的応答と名づけ解析を行なった。
2.高周波(電子サイクロトロン)を局所的に加え、その影響が電子ではなく特に電場に強くその閉じ込めが依存する高速イオンの振る舞いに関して調べた。その際にまず局所印加が磁気面関数としての局所加熱とはならないことをX線トモグラフィーによって調べることに成功した。即ち従来の局所加熱の仮定に基づく議論ではなく局所高周波印加を非一様な摂動として捕らえることの正当性を実験的に示すことができた。その上に立って電場の形成とそれによるイオンの閉じ込めを調べた。

研究成果

• [文献書誌] H.Zushi,et al.: "Self-Organization Mechanism of the Pressure Profile at the Internal Disruption in Heliotron Plasmas" Plasma Physics and Controlled Fusion. (印刷中). (1998)
• [文献書誌] M.Hosotsubo,H.Zushi,et al: "Application of the Soft X-ray Tomography Analyses in Heliotron-E Plasmas." J.Plasma and Fusion Ressearch. (印刷中). (1998)
• [文献書誌] H.Zushi et al,: "Resistivity Effects on the Critical Pressure Gradient for the Resistive Interchange Modes in Heliotron E" Proc.the 16th Int.Conf.on Fusion Energy. 2. 143-150 (1997)
• [文献書誌] H.Zushi,et al.: "Electric Field Induced Loss Cone Study by the Charge Exchange Energy Spectrum" Fusion Engneering and Design. 34-35. 527-530 (1997)
• [文献書誌] Y.Kurimoto H.Zushi,et al: "Investigation of ECRH effects on the fast ion slowing-down process and confinement" Fusion Engineering and Design. 34-35. 539-542 (1997)