プラズマ生成に伴うヘリカル磁場構造の変化

2009 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年度までの研究で、NBIプラズマのH-mode遷移に関し、非誘導プラズマ電流による磁場構造変化が一つの条件となっていることを見出した。平成21年度、ECHプラズマのH-mode遷移に関しても同様な傾向がないか解析を進めたが、少なくとも、H-mode遷移が生じるような比較的密度の高いECHプラズマでは、NBIプラズマで観測されたような明確な非誘導プラズマ電流とH-mode遷移の相関はないことが明らかになった。H-mode遷移に関連して、周辺密度分布の変化をマイクロ波反射計を用いて観測することを試みたが、残念ながら、H-mode遷移を特徴付けると考えられている周辺ペデスタルの発現を観測するには至らなかった。
一方、平成20年度の低磁場実験で、共鳴条件を満たすフーリエ成分の存在下においては、プラズマ回転により新たな磁場変形が生ずる可能性が指摘され、この観点から、強磁場放電におけるプラズマ回転データの取得の重要性が増してきた。これを受け、プラズマ回転やにプラズマ温度・密度分布など、いくつか新たな計測データの取得を目指した実験を試みた。NBIを利用したCXRSシステムにより、イオン温度分布ならびにプラズマのトロイダル回転の計測を試みた。イオン温度に関しては、従来のNPA計測と矛盾しないデータを1回のショットで得られるようになり、今後の活用に期待が持てる。プラズマ回転に関しては、これまでの静電プローブを用いた周辺プラズマ計測では、トロイダル方向の流れの変化が示唆されていた。今回、CXRS計測データを用いてプラズマのトロイダル回転の推定を試みたが、信頼できる値を得るに至らなかった。今後波長校正などの精度を上げた解析を進める必要がある。

研究成果

• [雑誌論文] Effect of magnetic field ripple on electron cyclotron current drive in Heliotron J (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Nagasaki, G.Motojima, S.Kobayashi, S.Yamamoto, T.Mizuuchi, H.Okada, K.Hanatani, S.Konoshima, K.Masuda, Y.Nakamura, S.Watanabe, K.Mukai, K.Hosaka, K.Kowada, S.Mihara, Y.Yoshimura, Y.Suzuki, A.Fernandez, A.Cappa, F.Sano
  • 雑誌名: Nuclear Fusion 2 ページ: 025003
  • 査読あり
• [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 390-391 ページ: 421-431
  • 査読あり
• [雑誌論文] Measurement of peripheral plasma turbulence using a fast camera in Heliotron J (2009)
  • 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: Journal of Nuclear Materials 390-391 ページ: 511-515
  • 査読あり
• [雑誌論文] Configuration control experiments in Heliotron J (2009)
  • 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
  • 雑誌名: Journal of Plasma Fusion Research SERIES, Vol.8 ページ: 981-986
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of Configuration Control on the Neoclassical Viscosity in Heliotron-J (2009)
  • 著者名/発表者名: S.Nishimura, Y.Nakamura, G.Motojima, H.Okada, S.Kobayashi, S.Yamamoto, K.Nagasaki, K.Hanatani, K.Kondo, T.Mizuuchi, F.Sano
  • 雑誌名: Journal of Plasma Fusion Research SERIES, Vol.8 ページ: 1003-1009
  • 査読あり
• [雑誌論文] Experimental Study of Non-Inductive Current in Heliotron J (2009)
  • 著者名/発表者名: G.Motojima, K.Nagasaki, H.Okada, K.Watanabe, T.Mizuuchi, A.Matsuyama, K.Hanatani, S.Yamamoto, S.Kobayashi, Y.Suzuki, K.Kondo, Y.Nakamura, Angela C.FERNANDEZ, Alvaro A.CAPPA, Y.Yoshimura, S.Watanabe, K.Mukai, F.Sano
  • 雑誌名: Journal of Plasma Fusion Research SERIES, Vol.8 ページ: 1010-1014
  • 査読あり
• [雑誌論文] Observation of Fast Ion Response to MHD Activities in Heliotron J (2009)
  • 著者名/発表者名: K.Nagaoka, S.Kobayashi, K.Hosaka, S.Yamamoto, T.Mizuuchi, M.Osakabe, Y.Takeiri, K.Nagasaki, H.Okada, K.Kondo, K.Hanatani, F.Sano
  • 雑誌名: Journal of Plasma Fusion Research SERIES, Vol.8 ページ: 1100-1103
  • 査読あり
• [学会発表] Development of magnetic island detector by magnetic measurement in helical plasmas (2009)
  • 著者名/発表者名: S.Yamamoto, H.Okada, S.Sakakibara, Y.Suzuki, S.Kobayashi, T.Minami, T.Mizuuchi, K.Mukai, K.Nagasaki, Y.Nakamura, Y.Narushima, F.Sano, K.Y.Watanabe
  • 学会等名: 19th International Toki onference (ITC19)
  • 発表場所: Toki, Japan
  • 年月日: 2009-12-08
• [学会発表] ヘリオトロンJにおける超音速分子ビーム入射法の適用とその効果 (2009)
  • 著者名/発表者名: 水内亨、小林進二、山本聡、岡田浩之、長崎百伸、南貴司、向井清史、岸真太朗、李〓庸、南桂史、高畠優、大島慎介、西野信博、中嶋洋輔、中村祐司、花谷清、佐野史道
  • 学会等名: 第26回プラズマ・核融合学会年会
  • 発表場所: 京都国際交流会館
  • 年月日: 2009-12-04
• [学会発表] 磁気計測による磁気島検出器の開発 (2009)
  • 著者名/発表者名: 岡田浩之、山本聡、榊原悟、鈴木康浩、小林進二、長崎百伸、中村祐司、南貴司、水内亨、木島滋、渡邊清政、成嶋吉郎、向井清史、岸真太郎、李〓庸、高畠優、南桂史、佐野史道
  • 学会等名: 第26回プラズマ・核融合学会年会
  • 発表場所: 京都国際交流会館
  • 年月日: 2009-12-04
• [学会発表] Study of Non-Inductive Current in Heliotron J (2009)
  • 著者名/発表者名: K.Nagasaki, G.Motojima, K.Sakamoto, K.Minami, T.Mizuuchi, H.Okada, K.Hanatani, T.Minami, K.Masuda, S.Kobayashi, S.Yamamoto, K.Konoshima, Y.Nakamura, K.Mukai, Y.Yoshimura, A.Fernandes, A.Cappa, B.Blackwell, F.Sano
  • 学会等名: Asia Plasma and Fusion Assoshistion 2009 / Asia-Pacific Plasma Theory Conference in 2009
  • 発表場所: Aomori, Japan
  • 年月日: 2009-10-27
• [学会発表] Energetic particle transport in NBI plasmas of Heliotron J (2009)
  • 著者名/発表者名: S.Kobayashi, K.Nagaoka, S.Yamamoto, T.Mizuuchi, K.Nagasaki, H.Okada, T.Minami, S.Murakami, H.Y.Lee, Y.Suzuki, Y.Nakamura, Y.Takeiri, M.Yokoyama, K.Hanatani, K.Hosaka, S.Konoshima, S.Ohshima, K.Toushi, F.Sano
  • 学会等名: 17th International Stellarator Workshop/Heliotron Workshop
  • 発表場所: Princeton Plasma Physics Laboratory, Princeton, USA
  • 年月日: 2009-10-16
• [学会発表] Study of Improved Confinement Modes in Heliotron J (2009)
  • 著者名/発表者名: T.Mizuuchi, F.Sano, K.Nagasaki, H.Okada, T.Minami, S.Kobayashi, S.Yamamoto, S.Konoshima, K.Hanatani, Y.Nakamura, K.Mukai, S.Kishi, H.Y.Lee, K.Minami, Y.Takabatake, N.Nishino, Y Nakashima, Y.Suzuki, M.Yokoyama
  • 学会等名: 17th International Stellarator Workshop/Heliotron Workshop
  • 発表場所: Princeton Plasma Physics Laboratory, Princeton, USA
  • 年月日: 2009-10-15
• [学会発表] Effects of gas-fueling control on plasma performance in Heliotron J (2009)
  • 著者名/発表者名: T.Mizuuchi, S.Kobayashi, S.Yamamoto, H.Okada, K.Nagasaki, T.Minami, S.Watanabe, K.Mukai, S.Kishi, K.Minami, Y.Takabatake, H.Yashiro, N.Nishino, Y.Nakashima, Y.Nakamura, K.Hanatani, S.Konoshima, F.Sano
  • 学会等名: 17th International Stellarator Workshop/Heliotron Workshop
  • 発表場所: Princeton Plasma Physics Laboratory, Princeton, USA
  • 年月日: 2009-10-12