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2009 年度 実績報告書

トーラスプラズマにおける共鳴摂動磁場印加時の主プラズマ電子及び高速電子の輸送研究

研究課題

研究課題/領域番号 09J05858
研究機関京都大学

研究代表者

渡辺 文武  京都大学, エネルギー科学研究科, 特別研究員(SPD)

キーワード球状トカマク装置(LATE) / 大型ヘリカル装置(LHD) / 外部共鳴摂動磁場 / 周辺プラズマ制御 / 高速電子 / 輸送特性 / AXUV検出器アレイ / 電子サイクロトロン共鳴加熱
研究概要

ITERにおいて周辺局在化モード(ELM)制御の一つに外部共鳴摂動磁場印加による能動的制御法が検討されている。しかしながら、周辺プラズマの輸送特性への影響は未だ装置間で共通の理解が得られるに至っていない。本研究は、電子サイクロトロン共鳴加熱を用いて生成した高速電子によるプラズマ電流立ち上げ及び磁気面形成を実現する球状トカマク装置(LATE)及び、外部共鳴摂動磁場を高温高密度プラズマへの印加を可能とする大型ヘリカル装置(LHD)の双方の特徴を利用し、上記の輸送特性の基礎過程を調べることを目的とする。まず、真空紫外線領域から軟X線(SX)領域のエネルギー検出に特化したAXUV検出器アレイをLArE上部ポートへの新規立ち上げを行い、これまで観測困難であった低密度領域の微弱振動を感度良く観測できることを確認した。また、LATBへの外部摂動磁場コイルの設置検討を行った。LATEプラズマのこれまでに達成している最大プラズマ電流20kAで安全係数はq>30であり、共鳴摂動磁場印加には高次のポロイダルモード数を持つコイル設計が必要であり装置サイズ等を考慮しても容易ではない。そこで、まずn=1及びn=2の低トロイダルモード数の摂動コイルを水平ポートに取り付け、非共鳴摂動磁場に対するプラズマ応答を調べることを開始した。その初期結果として、周辺プラズマの電子密度の減少と高速電子により生成されるプラズマ電流の増大が観測されたが、今後更なるプラズマパラメータ領域での実験と検討が必要である。更に、LHDにおける外部摂動磁場印加時の周辺MHD不安定性の特性への影響及び周辺局在化モード(ELM)特性について調べ、大型トカマクプラズマと類似したELM特性、ストキャスティックとなった磁場構造中での周辺圧力分布の変形とそれに伴う周辺MHD不安定性の内部構造の変形を観測した。今後、LATEとの比較検討も進める。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2010 2009

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] Characteristics of edge MHD modes and ELM activities observed in the Large Helical Device plasmas2010

    • 著者名/発表者名
      Fumitake Watanabe
    • 雑誌名

      Contributions to Plasma Physics

    • 査読あり
  • [学会発表] Resonant error field effects on the MHD instabilities at edge region in LHD2010

    • 著者名/発表者名
      渡辺文武
    • 学会等名
      US-Japan workshop on "Physics of MHD Control of Toroidal Plasmas"
    • 発表場所
      岐阜県土岐市
    • 年月日
      20100308-20100310
  • [学会発表] 球状トカマク装置LATEにおける外部共鳴摂動磁場印加実験のためのAXUV分布計測2009

    • 著者名/発表者名
      渡辺文武
    • 学会等名
      プラズマ・核融合学会第26回年会
    • 発表場所
      京都府京都市
    • 年月日
      20091201-20091204
  • [学会発表] Characteristics of edge MHD modes and ELM activities observed in LHD plasmas2009

    • 著者名/発表者名
      渡辺文武
    • 学会等名
      17th International Stellarator/Heliotron Workshop
    • 発表場所
      Princeton, New Jersey, USA
    • 年月日
      20091012-20091016
  • [学会発表] トーラスプラズマにおけるELM特性と制御研究及びDT燃焼プラズマへの課題2009

    • 著者名/発表者名
      渡辺文武
    • 学会等名
      「高速粒子とMHD波動との相互作用とその物理課題」に関する特定領域研究ワークショップ
    • 発表場所
      長野県小諸市
    • 年月日
      20090804-20090805

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公開日: 2011-06-16   更新日: 2016-04-21  

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