研究課題
基盤研究(B)
小型TF-CSハイブリッド型電磁力平衡コイルを用いたトカマク装置、等々力2号でコイル応力の測定を行った。まだ、検討の必要があるが、解析的に予想された値と同じオーダーで、より小さい値の計測値が得られ、実験的にも応力低減効果が確認できた。次に、輸送モデルにCDBMを採用し、完全非誘導電流駆動による球状トカマク炉の立ち上げ過程の解析を行った。この結果、内部輸送障壁、圧力分布、自発電流分布が相互に干渉しあい、プラズマ電流が時間的に振動する可能性を示すとともに、over-drive状態(loop-voltageが負)の可能性も示した。球状トカマク炉は従来のトカマクに比べて磁場が弱く有限ラーマー半径効果が無視できない。そこで、案内中心軌道近似を用いず、α粒子のラーマー軌道、及び、拡散係数を数値的に求めるプログラムを開発し、従来の案内中心近似と比較した。特に、トロイダル磁場リップルとバナナ軌道運動との共鳴現象による異常拡散現象に注目し、拡散係数のエネルギー依存性を調べた。その結果、ラーマー運動の効果で共鳴が弱まり、拡散係数のエネルギー依存度が緩やかになることが分かった。トロイダル磁場リップルとの共鳴によるアルファ粒子の異常拡散現象の物理機構を調べるために、単純な平衡配位に対して解析を行った。その際、案内中心近似と完全な運動方程式の解が同じ保存量を持つように、案内中心軌道方程式を選ぶとともに、磁場配位も選んで解析した。その結果、拡散係数が無衝突軌道での共鳴エネルギーの前後で極大値をとることを数値計算で見出した。さらに、共鳴により生じる無衝突軌道の変形が位相空間内での島構造を発生させ、その島を衝突により横切ることが異常拡散の原因であることを見出した。
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