| 研究課題/領域番号 |
11558059
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 展開研究 |
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| 研究分野 |
核融合学
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| 研究機関 | 核融合科学研究所 |
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研究代表者 |
小森 彰夫 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 教授 (50143011)
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| 研究分担者 |
鈴木 肇 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 助手 (20260044)
渡辺 二太 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 教授 (70023728)
大薮 修義 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 教授 (60203949)
増崎 貴 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 助手 (80280593)
森崎 友宏 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 助手 (60280591)
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| 研究期間 (年度) |
1999 – 2002
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| キーワード | 大型ヘリカル装置 / LID / 周辺プラズマ制御 / 排気効率 / ダイバータヘッド / バッフル板 / CHS |
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| 研究概要 |
本研究の目的は、高効率の粒子排気が可能なローカルアイランドダイバータ(LID)を実用化することである。
上記目的を達成するためには、先ず、コンパクトヘリカルシステム(CHS)で得られた予備実験データを解析し、排気効率等を正確に求める必要がある。そこで、荷電粒子(イオン)に対しては磁力線トレースにランダムウォーク過程を付加したコードを、ダイバータ板に到達し中性化した粒子に対しては中性粒子モンテカルロコードを各々使用し、両者の組み合わせからLHDにおけるLIDの排気効率等の評価を行った。その結果、周辺プラズマの拡散係数Dが0.1m^2/secより小さい場合、排気効率は最大で約50%にまで達することが明らかになった。この時、熱負荷に弱いとされるダイバータヘッドの先端部は完全にアイランドの中に入っており、期待通り高温プラズマに直接曝されない状態が保たれていることも確認した。この成果を基に、平成12年度には、LIDを構成する機器の中で最も重要なコンポーネントとなるダイバータヘッドの設計精度を上げるため磁気面計測を行なって、正確なアイランドの位置、形状を計測し、最終的にダイバータヘッド形状を決定した。平成13年度には、ダイバータヘッドを製作するために必要な工学的諸問題を検討し、ダイバータヘッドの詳細設計を終了するとともに、ダイバータヘッド以外のLIDの各コンポーネント、即ち、排気ダクト、排気システム等の詳細設計も終了した。また、設計したLIDで30%を超える排気効率が得られることを、シミュレーションで最終的に確認した。更に、実際にLIDを製作し、平成13年度末にLHDに設置した。
平成14年度には、LHDに設置したLIDの稼働実験、LID機能の実証実験等を行った。その結果、LID機能を示唆するデータが得られ、本研究の目的は達成された。
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