| 研究課題/領域番号 |
19K03796
|
|---|
| 研究機関 | 石川工業高等専門学校 |
|---|
研究代表者 |
岡本 征晃 石川工業高等専門学校, 電気工学科, 准教授 (60508290)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
|
| キーワード | トカマク / MHD / 共鳴摂動磁場 / プローブ計測 / プラズマ流 |
|---|
| 研究実績の概要 |
トカマク型核融合炉において、共鳴摂動磁場（RMP）を用いた熱負荷やMHD不安定性の制御が期待されているが、プラズマ中のRMPの伝搬過程の物理機構が解明されていないため、RMPの遮断・浸透条件の定量的な予測が出来ていない。本研究では、プラズマ内部のRMP磁場強度やプラズマ流速の直接計測が可能な小型装置を用いて、トロイダル・ポロイダル流速、RMP磁場強度や位相の関係を計測し、理論予測と比較することで、プラズマ流のRMP伝搬に対する影響を定量的に評価することが目的である。
初年度にプラズマ流を評価するために必要となる電子温度・密度分布やマッハ数を計測できる小型で高空間分解能を有するトリプルプローブアレイとマッハプローブアレイを小型トカマク装置HYBTOK-IIへと取り付けたので、本年度はm/n = 6/1のモード構造のRMPを回転速度や回転方向を変化させたときのプラズマ内部の径方向磁場揺動分布、電子温度・密度分布、プラズマ流分布の同時計測を行った。計測結果から、プラズマとRMPの回転方向が同じ場合にRMPの伝搬が、回転が逆の場合にRMPの遮蔽が確認され、RMPの遮蔽が見られたときにポロイダル流速の局所的な増加が観測された。今後は、RMPの印可条件やプラズマパラメータを変更することで実験データの積み増しを行い、プラズマ回転速度に対するRMP回転周波数比や磁場の浸み込み時間とRMP回転周期の比といった規格化量で実験データを整理し、理論モデルの検証を通して、汎用的なモデルの確立を目的とする。
|
| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
本研究課題では、プラズマ流に着目し外部から印可するRMPのプラズマ中の伝搬過程を物理的に明らかにすることを目的としている。初年度にプラズマ中の局所的な各種物理量を計測するための計測器を制作・設置を完了しているため、本年度はm/n = 6/1のモード構造のRMPを回転速度や回転方向を変化させたときのプラズマ内部の径方向磁場揺動分布、電子温度・密度分布、プラズマ流分布の同時計測を行った。プラズマ中でのRMPの遮蔽が見られたときにポロイダル流速の局所的な増加が観測されているが、コロナ禍により十分な実験を行うことが出来なかったため、この現象が観測される条件の特定が出来ていない。そのため、実験パラメータを変更させてデータ取得を今後も行う必要があるため、本年度の進捗状況はやや遅れていると判断している。
|
| 今後の研究の推進方策 |
初年度の研究活動により取り付けた計測器を用いて、小型トカマク装置HYBTOK-IIにおいてRMP印可時のプラズマ内部の径方向RMP揺動の振幅と位相分布、電子温度・密度分布、ポロイダル・トロイダル流速分布を計測を行った。本研究で対象とするプラズマはMHD不安定性による影響を分離するために、テアリングモードが安定と予想されるプラズマ表面の安全係数が7程度の放電に対して 、m/n = 6/1のモード構造のRMPを印可した際のプラズマ内部計測を行っている。プラズマ中でのRMPの遮蔽が見られたときにポロイダル流速の局所的な増加が観測されているが、この現象の実験条件の特定が出来ていないため、RMPの回転速度やプラズマ密度などのプラズマパラメータを変化させながらデータを収集することを予定している。
|
| 次年度使用額が生じた理由 |
コロナ禍により出張に伴う旅費の執行ができなかった
|
