| 研究課題/領域番号 |
13558057
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
高村 秀一 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (40023254)
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| 研究分担者 |
井口 哲夫 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (60134483)
大野 哲靖 名古屋大学, 工学研究科, 助教授 (60203890)
上杉 喜彦 名古屋大学, 理工科学総合研究センター, 助教授 (90213339)
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| キーワード | 中性子源 / 核融合反応 / トカマク装置 / 慣性静電閉じ込め核融合 / 電極バイアス / 熱電子放出 / 重水素プラズマ / プラズマ熱電流 |
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| 研究概要 |
高密度のトカマク・プラズマ中に深い電位井戸を形成し、径方向に強い電場を発生するには、中心近くに設置した電極と真空容器間に磁力線を横切って電流を流す必要がある。真空容器壁への局所的熱負荷等好ましくない可能性のある、アーク電流ではなく、電極からの熱電子放出電流を当初期待した。連続交流トカマク放電で得られるプラズマ熱流による自己加熱によりLaB_6電極を1500℃程度まで加熱し、10〜15A程度の熱電子放出電流が得られた。同時に電極へのプラズマ熱流入解析を行い、実験と比較を行った。
このような条件下で高電圧パルス発生装置(最大電圧:-5kV、最大電流:-200A、最大パルス:250マイクロ秒)を用いて電極への負バイアス印加実験を行った。トロイダル磁場1.2kG、径方向電流50Aによって、約-0.23kVの電位井戸の形成に成功した。今後、磁力線を横切るプラズマ抵抗のトロイダル・ボロイダル磁場強度依存性、径方向電流電流依存性を確めつつ、-1kVを越える電位井戸形成を目標に研究を展開する。
このような深い電位井戸形成に伴い、プラズマ密度と電子温度がバイアス印加途上遷移的に増大する現象が観測され、電位構造形成のダイナミクスと閉じ込め改善の物理からも新しい極めて興味深い発見があった。電位形成の時間・空間的伝搬機構の詳細を明らかにすることはプラズマ物理としても重要な意義を持つと考えられる。
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