| 研究課題/領域番号 |
16360455
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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 | 一般 |
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| 研究分野 |
核融合学
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| 研究機関 | 筑波大学 |
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研究代表者 |
長 照二 筑波大学, 大学院・数理物質科学研究科, 教授 (80171958)
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| 研究分担者 |
八坂 保能 神戸大学, 工学部・電気電子工学科, 教授 (30109037)
今井 剛 筑波大学, 大学院・数理物質科学研究科, 教授 (80354637)
坂本 慶志 日本原子力研究開発機構, 核融合研究開発部門, 主任研究員 (90343904)
小波蔵 純子 筑波大学, 大学院・数理物質科学研究科, 講師 (60302345)
平田 真史 筑波大学, 大学院・数理物質科学研究科, 講師 (70222247)
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| 研究期間 (年度) |
2004 – 2005
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| キーワード | タンデムミラー / プラズマ / 核融合 / 電位 / X線 / 大電力ECH / プラズマ閉じ込め / 安定化 |
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| 研究概要 |
1.高温イオンモードにおいて10年来突破できなかったイオン閉じ込め電位φ_c=1kVの壁を突破し最高電位を4倍に高める、φ_c=3.0kVの斯界で最高イオン閉じ込め電位値の達成に成功した。
2.高電位生成に拠る、強い半径方向電場E_rシアーの形成と、これに伴うプラズマ閉じ込め改善(径方向拡散の抑制)及びプラズマ・パラメータ向上、更にはプラズマ内の乱流渦の抑制・消滅を発見した。
3.我々が提唱してきた電位生成理論の拡張性について、密度の上昇とともにφ_cは緩やかに減少するものの、プラグ部電子サイクロトロン加熱(ECH)電力を増大させる事で、その減少分は容易にリカバーできる事が示された。
4.ミラー独自のアイディアを用いて、円環シェル状の高温電子層形成による初めての径方向輸送障壁の生成・制御実験を行い、E_r×B_z(θ)のフローシアー生成領域における径方向輸送の抑制(エネルギー輸送障壁の形成)は、プラズマ温度上昇、温度勾配の急峻化をもたらす事を明らかにした。
5.初めての本格的セントラル部電子直接加熱初期実験結果として、現在の最長パルス幅20ms間では全く飽和しない急峻な反磁性量の上昇波形を得た(イオン温度6.1keV電子温度0.3keV)。この時ミラー磁場捕捉されたイオンのエネルギー閉じ込め時間t_<E0>は少なくとも40ms以上を達成し、プラグ部ECHを重畳すると、電位閉じ込めイオンのエネルギー閉じ込め時間はパスツコフ理論の予想とよく一致する約60ms(同粒子閉じ込め時間約95ms)の初期データを得た。更に、電位で閉じ込められた蓄積エネルギー量が、反磁性量で代表されるセントラル部ミラー磁場に捕捉された高温イオンのもつ蓄積エネルギーに比し、ほぼ80%にまで到達しており、電位閉じ込めの効果が顕在化される従来無かったパラメータに到達しつつあることが示された。
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