| 研究課題/領域番号 |
17560728
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
長崎 百伸 京都大学, エネルギー理工学研究所, 教授 (20237506)
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| 研究分担者 |
水内 亨 京都大学, エネルギー理工学研究所, 教授 (20135619)
小林 進二 京都大学, エネルギー理工学研究所, 助教 (70346055)
山本 聡 京都大学, 次世代開拓研究ユニット, 研究員 (70397529)
岸本 泰明 京都大学, エネルギー科学研究科, 教授 (10344441)
諌山 明彦 日本原子力研究開発機構, 那珂核融合研究所, 研究副主幹 (90354597)
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| キーワード | 新古典ティアリングモード / 電子サイクロトロン電流駆動 / トカマク |
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| 研究概要 |
べータ値の高いプラズマを定常的に維持するためには電磁流体力学的(MHD)不安定性を制御することが重要である。特に、新古典テアリング不安定性(Neoclassical Tearing Mode, NTM)はプラズマの到達べータ値を制限させるので、それらの安定化が急務となっている。電子サイクロトロン(EC)波入射による電流駆動(ECCD)は局所的に電流駆動を行うことができる特徴を有しており、NTMを安定化する魅力的な手法と考えられている。本研究では,高βp ELMy H-modeプラズマにおいて発生するm=3/n=2及びm=2/n=1(mはポロイダルモード数、nはトロイダルモード数)のNTMを安定化する実験及びそのシミュレーションを行った。特に、高べータプラズマの維持を目的としたNTMの制御実験及びスラブモデルを用いた磁気島近傍の電流分布解析を行った。OポイントではEC駆動電流が磁気島内に入ってゆくと、磁気島内の磁気面に沿って電流が平均化されるため、EC駆動電流密度のピーク値は磁気島外側の場合よりも低い。Oポイントでの電流値が元々の電流密度と同じになるのは磁気島中心と駆動電流ピークが一致したときである。この結果は、もしOポイントでの電流密度が重要な役割を果たすのであれば、駆動電流分布が磁気島と同程度であるときは駆動位置を十分に調整する必要があることを示唆している。また、m/n=2/1モードに必要なEC入射パワーの低減化を実験において進めた。ECパワーが減少するにつれて安定化効果は弱くなり、0.3MWで完全安定化が行えなくなり、閾値パワーは0.3MWから0.5MWの間にあった。NTM安定化に対して、ECトータル電流値に加えて電流分布の幅が重要である。基本波O-mode、第2高調波X-modeのどちらの場合でも、EC駆動電流密度はブートストラップ電流密度と同程度であり、安定化効果に対してEC駆動電流位置のずれは入射モードに依らず同様であった。
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