プラズマ生成に伴うヘリカル磁場構造の変化

2008 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 19560827
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 水内 亨 京都大学, エネルギー理工学研究所, 教授 (20135619)
• 研究分担者: 岡田 浩之 京都大学, エネルギー理工学研究所, 准教授 (50169116) ; 小林 進二 京都大学, エネルギー理工学研究所, 助教 (70346055)
• キーワード: ヘリカル系磁場 / 非誘導電流 / 回転変換 / ダイバータ / 磁気島

研究概要

平成20年度計画に従って、特に最外殻磁気面内外のプラズマ分布から、最外殻磁気面の変形の実験的検証とそのプラズマ閉じ込めへの影響を調査すること、並びにECCDやNBCDを利用してプラズマ電流の値を能動的に制御することを試み、その影響に関する調査を進めた。また、昨年度から行っているプラズマ生成、特に非誘導電流によるダイバータプラズマ位置の変動に関するデータベース拡充も継続している。この間の実験観測により、
1. 平成19年度に発見した、特定の磁場配位において非誘導電流の大きさが特定の値になると、ある特定位置でイオン飽和電流値が急に増加する現象に加え、プラズマ閉じ込め状態の遷移に伴い、周辺領域プラズマの「流れ」が変化していることも示唆された。
2. プラズマ閉じ込めにおける遷移現象発現時にプラズマ分布変化の非対称性が観測されることが見出され、磁場構造変化との関連に就いて、検討を始めている。
3. これに関連し、ハリコフ研究所のPankratov博士より、共鳴フーリエ成分磁場があるところでは、プラズマ回転により、磁場構造が変化し得ることが、新たに指摘された。さらに、低磁場での電極バイアス実験において、ダイバータプラズマ分布が変化することが観測され、この観点からの既存データの見直しも始めている。
これらに関しては、次年度も注目して行きたい。
当初計画していた超音速Heビームプローブ法によるプラズマ分布計測に関しては、2分岐式のイメージファイバーを整備したが、受光系システムの構築が遅れて、平成20年度の実験に間に合わなかった。但し、予備実験により、分光フィルターによる光量の減少に対処するため、何らかの光増幅が必要であることが明らかになり、イメージインテンシファイアーを用いるか、分解能に難はあるが、高感度の光検出器アレイを用いるか検討している。

研究成果

• [雑誌論文] Comparison of edge plasma behavior at different poloidal positions in Heliotron J (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Mizuuchi, K. Murai, S. Watanabe, S. Yamamoto, S. Kobayashi, K. Nagasaki, H. Okada, G. Motojima, H. Arimoto, F. Hamagami, D. Katayama, H. Matsuoka, A. Nakajima, H. Takahashi, H. Yasuda, K. Mukai, Y. Kowada, K. Hosaka, S. Mihara, N. Nishino, Y. Nakashima, Y. Nakamura, K. Hanatani, K. Kondo, F. Sano
  • 雑誌名: Journal of Nuclear Materials
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of Toroidal Current on Rotational Transform Profile by MHD Activity Measurement in Heliotron J (2008)
  • 著者名/発表者名: G. Motojima, S. Yamamoto, H. Okada, S. Sakakibara, K. Watanabe, K. Nagasaki, Y. Suzuki, T. Mizuuchi, S. Kobayashi, Boyd D. Blackwell, Y. Nakamura, K. Kondo, K. hanatani, H. Arimoto, S. Watanabe, F. Sano
  • 雑誌名: Plasma and Fusion Research 3 ページ: S1067
  • 査読あり
• [雑誌論文] ECCD Experiments in Heliotron J, TJ-II, CHS, and LHD (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Nagasaki, G. Motojima, Angela C. Femandez, Alvaro A. CAPPA, Jose Maria Fontdecaba, Y. Yoshimura, T. Notake, S. Kubo, T. Shimozuma, H. Igami, K. Ida, M. Yushimura, T. Kobuchi, Heliotron J Team, TJ-II Team, CHS Team, LHD Team
  • 雑誌名: Plasma and Fusion Research 3 ページ: S1008
  • 査読あり
• [雑誌論文] Neutral Transport Analysis in a Non-Axisymmetric Plasma Confining System Based on a Monte-Carlo Simulation (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Nakashima, Y. Higashizono, S. Kobayashi, H. Yabutani, M. Shoji, T. Mizuuchi, K. Nagasaki, H. Okada, F. Sano, K. Kondo, H. Kawano, T. Cho
  • 雑誌名: Contribution to Plasma Physics 48 ページ: 141-146
  • 査読あり
• [雑誌論文] Measurement of Peripheral Plasma Turbulence Using a Fast Camera in Heliotron J (2008)
  • 著者名/発表者名: N. Nishino, T. Mizuuchi, S. Kobayashi, K. Nagasaki, H. Okada, F. Sano, S. Yamamoto, K. Kondo
  • 雑誌名: Plasma and Fusion Research 3 ページ: S1023
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of Rotational Transform and Magnetic Shear on Confinement of Stellarators (2008)
  • 著者名/発表者名: E. ASCASIBAR, D. LOPEZ-BRUNA, F. CASTEJON, V. I. VARGAS, V. TRIBALDOS, H. MAASSBERG, C. D. BEIDLER, R. BRAKEL, A. DINKLAGE, J. GEIGER, J. H. HARRIS, A. KUS, T. MIZUUCHI, S. MURAKAMI, S. KAMURA, R. PREUSS, F. SANO, U. STROTH, Y. SUZUKI, J. TALMADGE, Y. TURKIN, K. Y. WATANABE, H. YAMADA, M. YOKOYAMA
  • 雑誌名: Plasma and Fusion Research 3 ページ: S1004
  • 査読あり
• [学会発表] Effects of gas-fueling by SMBI on plasma performance in Heliotron J (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Mizuuchi, S. Kobayashi, S. Yamamoto, H. Okada, K. Nagasaki, S. Watanabe, K. Mukai, K. Hosaka, Y. Kowada, S. Mihara, H. Lee, Y. Takabatake, S. Kishi, N. Nishino, Y. Nakashima, Y. Nakamura, K. Hanatani, S. Konoshima, K. Kondo F. Sano
  • 学会等名: 18th International Toki Conference (ITC18) Development of Physics and Technology of Stellarators/Heliotronsen route to DEMO
  • 発表場所: セラトピア土岐、土岐市
  • 年月日: 2008-12-10
• [学会発表] Recent Progress in Heliotron J Experiments for Exploration of the Helical-Axis Heliotron Concept (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Mizuuchi, S. Kobayashi, H. Okada, K. Nagasaki, S. Yamamoto, G. Motojima, S. Watanabe, K. Mukai, K. Hosaka, Y. Kowada, S. Mihara, H. Lee, Y. Takabatake, A. Matsuyama, Y. Nakamura, K. Hanatani, Y. Suzuki, S. Konoshima, K. Kondo, F. Sano
  • 学会等名: ISPS-CAS Core Universit Program Seminar on Production and Control of High Performance Plasmas with Advanced Plasma Heating and Diagnostic systems
  • 発表場所: Lijiang(麗江市), China
  • 年月日: 2008-11-05
• [学会発表] Configuration control experiments in Heliotron J (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Mizuuchi, S. Kobayashi, S. Yamamoto, H. Okada, K. Nagasaki, G. Motojima, S. Watanabe, A. Matsuyama, Y. Nakamura, K. Hanatani, K. Kondo, F. Sano, Heliotron J Group
  • 学会等名: ICPP 2008 International Congress Plasma Physics 2008
  • 発表場所: 福岡国際会議場、福岡県
  • 年月日: 2008-09-08
• [学会発表] ヘリオトロンJにおける周辺プラズマ特性の局所性 (2008)
  • 著者名/発表者名: 水内亨, 小林進二, 村井謙介, 保坂勝幸, 山本聡, 本島厳, 渡邉真也, 西野信博, 長崎百伸, 向井清史, 三原詩織, 小和田雄亮, 花谷清, 中村祐司, 近藤克己, 佐野史道
  • 学会等名: 第7回核融合エネルギー連合講演会
  • 発表場所: 青森市男女共同参画プラザ、青森市
  • 年月日: 2008-06-19
• [学会発表] Similarity and difference in edge plasma behavior observed at different poloidal positions in Heliotron J (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Mizuuchi, K. Murai, S. Watanabe, S. Yamamoto, S. Kobayashi, K. Nagasaki, H, Okada, G. Motojima, H. Arimot, F. Hamagami, D. Katayama, H. Matsuoka, A. Nakajima, . Takahashi, H. Yasuda, K. Mukai, Y. Kowada, K. Hosaka, S. Mihara, N. Nishino, Y. Nakashima, Y. Suzuki, Y. Nakamura K. Hanatani, K. Kondo, F. Sano
  • 学会等名: 18th International Conference on Plasma Surface Interactions
  • 発表場所: トレド、スペイン
  • 年月日: 2008-05-29