| 研究課題/領域番号 |
19560825
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| 研究機関 | 筑波大学 |
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研究代表者 |
今井 剛 筑波大学, 大学院・数理物質科学研究科, 教授 (80354637)
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| 研究分担者 |
南 龍太郎 筑波大学, 大学院・数理物質科学研究科, 講師 (70370476)
假家 強 筑波大学, 大学院・数理物質科学研究科, 准教授 (30451678)
三枝 幹雄 茨城大学, 工学部, 教授 (10292476)
宮田 良明 茨城大学, プラズマ研究せンター, 研究員 (40510029)
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| キーワード | 電子サイクロトロン加熱 / 磁場閉じ込め核融合 / 閉じ込め改善 / プラズマ制御 / タンデムミラー / ジャイロトロン / アンテナ / マイクロ波 |
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| 研究概要 |
ECH装置は、タンデムミラーでの電位の形成に不可欠な加熱装置である。タンデムミラー装置ガンマ10の中央部ミラーのプラズマ閉じ込め部の強力な電子加熱を目指し、ECH装置の心臓部となる電子管ジャイロトロンの高性能化を実施し、従来マイクロ波出力が200kW程度であったジャイロトロンを2倍の400kW以上に高性能化した。また、マイクロ波をプラズマに効率よく入射するミラー型アンテナをさらに改良し、より集光性や伝送効率を向上させた。強磁場側から入射でのXモード入射の有効制を示すと共に、0モード入射での閉じ込め劣化を明確にした。また、可動アンテナを導入し、非対称加熱がプラズマの閉じ込めに悪影響をもたらす事も明らかにした。また、高パワーの中央部ミラーのECH時に0.5MW級のプラグECH重畳し、高電子温度に於ける電位閉じ込めを達成すると共に、中央部ミラー中心での電位の上昇に伴うドリフト型密度、電位揺動の抑制を明確にした。このドリフト型の密度揺動と電位揺動の位相差から、揺動による径方向の粒子束が外側へ流れていること、また、その粒子束と蓄積エネルギーの相関が明確にみられることから、ECHによる径方向輸送の改善効果が示唆されるデータを得た。電位分布をECHの吸収分布に近いガウス型の分布を過程すると電場勾配の大きいところでの揺動抑制が顕著であることがわかった。これは環状磁揚系でのHモード、ITBの形成に電場勾配が大きな役割を果たしている事を示す重要な結果と言える。
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