局所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

1998 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09680462
• 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 / 電流駆動

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る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。
これまでの研究成果を以下に示す。
1. 非一様摂動としてこれまで ペレット入射によるプラズマの局所冷却、電子サイクロトロン共鳴による局所加熱等を考え、それらを用いてプラズマの輸送過程をヘリオトロンE装置で実験し、摂動解析法によって研究を進めてきた。(平成9年度実績報告書参照)
2. 本年度からはTRIAM-1M装置を用いて非一様摂動として新たに高速電子の空間分布がプラズマ輸送に及ぼす影響を検討した。特に高周波との相互作用により波の進行方向に電子の速度分布関数が大きく歪んでいる場合には、ある条件の下では電子およびイオンの双方と結合可能な低周波揺動が励起される。この可能性を実験によって調べたところ、プラズマ電流の大半を担う高速電子の水平位置がある領域にあり、またプラズマ密度がある値の範囲であるとイオン加熱が顕著に起きることを見出した。これは実空間の非一様性に加えて位相空間における非一様性も低周波波動励起という新しい自由度をもたらし、結果としてプラズマの輸送に影響を及ぼすと考えることができる。

研究成果

• [文献書誌] H. Zushi, et al,: "High Ion Temperature Discharge and Its Long Sustainment In the Single-Null Configuration on TRIAM-1M" 17^<th> IAEA Int. Congerence on Fusion Energy. EXP2-16 (1998)
• [文献書誌] B.A. Carreras, V.E. Lynch, H. Zushi, et al: "Internal disruptions in Heliotron E" Physics ofPlasmas. 5/10. 3700-3707 (1998)
• [文献書誌] V.Yu. Sergeev, K.V. Khlopenkov, B.V. Kuteev, S. Sudo, K. Kondo, H.Zushi, et al,: "Experiments on Li pellet injection into Heliotron E" Plasma Phys. Control. Fusion. 40. 1785-1801 (1998)
• [文献書誌] S-I Itoh, K Itoh, H. Zushi, A. Fukuyama: "Physics of collapse events in toroidal plasmas" Plasma Phys. Control. Fusion. 40. 879-929 (1998)
• [文献書誌] H. Zushi, M. Hosotsubo, M. Wakatani, et al.: "Self-organaization machanism of the pressure profile at the internal disruption in heliotron plasmas" Plasma Phys. Control. Fusion. 40. 779-784 (1998)