| 研究課題/領域番号 |
19340176
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
田中 仁 京都大学, エネルギー科学研究科, 准教授 (90183863)
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| 研究分担者 |
前川 孝 京都大学, エネルギー科学研究科, 教授 (20127137)
打田 正樹 京都大学, エネルギー科学研究科, 助教 (90322164)
柴田 一成 京都大学, 理学研究科, 教授 (70144178)
西野 信博 広島大学, 工学研究科, 准教授 (70243590)
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| キーワード | 磁気再結合 / 電子サイクロトロン共鳴 / 低アスペクト比トーラスプラズマ |
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| 研究概要 |
磁気再結合は太陽フレア、地球磁気圏、トカマクプラズマなどで幅広く観測され、プラズマが関与した普遍的でダイナミックな現象の一つとして知られている。本研究は低アスペクト比トーラスプラズマ実験装置(LATE)において螺旋状の磁場中にマイクロ波を入射して電子サイクロトロン共鳴(ECR)加熱によりプラズマ中にトロイダル電流を駆動し、磁力線の繋ぎ変えが起こって閉じた磁気面構造が形成される現象を観測し、その機構を解明することにある。本年度は以下のように研究を進め、成果を得た。(1)高速可視光CCDカメラを用いて、磁力線の繋ぎ変えにともなって円筒シート状の発光分布からトーラス状に変化してゆく様子を50μsの時間分解能でとらえることができた。(2)磁気解析により電流分布と磁場構造の解析を行い、ECR層が大半径内側にある時はX点が中心柱に接しているが、ECR層が容器中央にある時はX点がプラズマ内に生ずる場合があることを見つけた。(3)軟X線カメラにマイクロ波ノイズ対策を施し、マイクロ波ノイズをほぼなくすことができた。得られた線積分信号から4分割楕円分布を仮定して軟X線発光分布を求め、次にそれを初期分布として最大エントロピー法を用いて最適解を求め、磁力線の繋ぎ変えが起こる時の軟X線発光強度分布を調べた。これらにより、可視光像、磁力線構造、電流分布、軟X線発光分布をそれぞれ比較して時間変化を調べることができるようになった。(4)プラズマ電流が急激に増加して磁力線の繋ぎ変えが起こるとき電流中心の位置が大半径方向に変化する。それを制御するためには垂直磁場を位置に合わせて変化させなければならない。その位置制御のために必要な新しい垂直磁揚コイルを設計し、そのコイル励磁用のバイポーラ電源を購入した。
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