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2011 年度 実績報告書

圧力駆動電流による球状トカマクの立ち上げと制御

研究課題

研究課題/領域番号 21246137
研究機関東京大学

研究代表者

江尻 晶  東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 准教授 (30249966)

キーワードプラズマ・核融合 / 球状トカマク / 平衡 / 非誘導電流駆動 / トムソン散乱
研究概要

新たな加熱手段を整備、平衡解析の高精度化、電子温度測定、電子密度測定のチャンネル数増加等の高性能化を行い、非誘導維持プラズマの特性を調べた。
8.2GHz高周波源をTST-2トカマクに導入し、約10kWの入射パワーでプラズマ電流5kAのトカマク配位を生成維持に成功した。このプラズマの平衡は規格化圧力(ポロイダルベータ)が1より大きく、弱磁場側の開いた磁気面領域に有限の圧力、電流を持つことが特徴である。また波の入射方向を変えてもプラズマ電流等の放電波形は変わらず、圧力駆動が支配的である可能性が高いことがわかった。
周波数200MHzの高周波源およびコムライン型アンテナを用いて波による電流駆動の方向を制御した実験を行った。Co-drive時には最大15kA、Counter-drive時は最大5kAのプラズマ電流を駆動し、球状トカマク配位の生成維持に成功した。軟X線、硬X線放射の測定から、Co-drive時には、閉じ込め時間の短い高速電子がプラズマ電流のかなりの部分を担っていることがわかった。一方、Counter-driveの時は、高速電子ではなく、圧力駆動が支配的である可能性が高いことがわかった。これらのプラズマの平衡では規格化圧力が1程度であり、Co-driveとCounter-driveには、明らかな特徴の差はなかった。また、開いた磁気面領域に有限の圧力、電流を持たない、もしくはそれらが非常に小さいことがわかった。より効率のよい波による電流駆動を目的に導波管型アンテナを設置し、実験を開始した。
圧力駆動電流を実証するためには、平衡解析の精度を向上させるとともに、非等方圧力を測定するためのトムソン散乱計測の改造を行い、誘導で維持された高密度プラズマで非等方圧力の測定精度を確認した。

  • 研究成果

    (24件)

すべて 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件) 学会発表 (16件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] First measurement of electron temperature from signal ratios in a double pass Thomson scattering svstem2012

    • 著者名/発表者名
      H.Tojo, A.Ejiri, J.Hiratsuka, T.Yamaguchi, et al
    • 雑誌名

      Review of Scientific Instruments

      巻: 83 ページ: 023507(4)

    • DOI

      10.1063/1.3685612

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Demonstration of in-situ relative calibration method for a Thomson scattering diagnostic on TST-22012

    • 著者名/発表者名
      H.Tojo, A.Ejiri, J.Hiratsuka, T.Yamaguchi, et al
    • 雑誌名

      Journal of Instrumentation

      巻: 7(印刷中)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Off-axis temperature anisotropy measurement by a double-pass Thomson scattering diagnostic system on TST-22012

    • 著者名/発表者名
      J.Hiratsuka, A.Ejiri, M.Hsegawa, et al
    • 雑誌名

      Plasma Fusion Research

      巻: 7(印刷中)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fluctuation measurement across the broad range of the low field side edge plasmas in the TST-2 sphetical tokamak2012

    • 著者名/発表者名
      M.Sonehara, Y.Nagashima, Y.Takase, A.Ejiri, et al
    • 雑誌名

      IEEJ Transactions on Fundamentars and Materials

      巻: 132(印刷中)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of a plasma current ramp-up technique for spherical tokanaks2011

    • 著者名/発表者名
      Y.Takase, A.Ejiri, H.Kakuda, Y.Nagashima, et al
    • 雑誌名

      Nuclear Fusion

      巻: 51 ページ: 063017(8)

    • DOI

      10.1088/0029-5515/51/6/063017

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of a Double-pass Thomson Scattering System in the TST-2 Spherical Tocamak2011

    • 著者名/発表者名
      J.Hiratsuka, A.Ejiri, M.Hasegawa, Y.Nagashima, et al
    • 雑誌名

      Plasma Fusion Research

      巻: 6 ページ: 1202133(3)

    • DOI

      10.1585/pfr.6.1202133

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evaluation of edge electron temperature fluctuation by the use of fast voltage scanning method on TST-22011

    • 著者名/発表者名
      Y.Nagashima, A.Ejiri, T.Takasp, M.Sopehara, et al
    • 雑誌名

      Plasma Fusion Research

      巻: 6 ページ: 2402036(5)

    • DOI

      10.1585/pfr.6.2402036

    • 査読あり
  • [学会発表] TST-2における平衡解析2012

    • 著者名/発表者名
      江尻晶,安保貴憲,大迫琢也,角田英俊, 他21名
    • 学会等名
      日本物理学会2012年春季大会
    • 発表場所
      兵庫県西宮市(関西学院)
    • 年月日
      20120000
  • [学会発表] Plasma start-up by EC wave in TST-22012

    • 著者名/発表者名
      R.Shino, et al.
    • 学会等名
      ST研究会
    • 発表場所
      岐阜県土岐市(核融合科学研究所)
    • 年月日
      2012-02-23
  • [学会発表] Poloidal structure of turbulence of edge plasma in TST-22012

    • 著者名/発表者名
      M.Sonehara, et al.
    • 学会等名
      ST研究会
    • 発表場所
      岐阜県土岐市(核融合科学研究所)
    • 年月日
      2012-02-23
  • [学会発表] TST-2における、低域混成波を用いたビート波実験での磁気プローブによる計測2012

    • 著者名/発表者名
      新屋貴浩
    • 学会等名
      第1回ICRF加熱研究会「ICRF加熱装置の高性能化と将来応用」
    • 発表場所
      岐阜県土岐市(核融合科学研究所)
    • 年月日
      2012-02-10
  • [学会発表] Demonstration of an in-situ relative calibration method for a Thomson scattering diagnostics on TST-22011

    • 著者名/発表者名
      H.Tojo, et al.
    • 学会等名
      21th International Toki Conference
    • 発表場所
      支阜県土岐市(セラトピア土岐)
    • 年月日
      2011-11-28
  • [学会発表] Off-axis temperature anisotropy measureneiit by a double-pass Thomson scattering diagnostic system on TST-22011

    • 著者名/発表者名
      J.Hiratsuka, A.Ejiri, M.Hasega
    • 学会等名
      21th International Toki Conference
    • 発表場所
      支阜県土岐市(セラトピア土岐)
    • 年月日
      2011-11-28
  • [学会発表] Double-pass Thomson scattering diagnosis on the TST-2 spherical tokamak2011

    • 著者名/発表者名
      J.Hiratsuka, A.Ejiri, M.Hasega
    • 学会等名
      プラズマ・核融合学会第28回年会/応用物理学会第29回プラズマプロセシング研究会/日本物理学会(領域2)2011年秋季大会(Plasma Conference 2011)
    • 発表場所
      石川県金沢市(石川県立音楽堂)
    • 年月日
      2011-11-22
  • [学会発表] X-ray measurements during non-inductive plasma current start-up experiments using lower hybrid waves on the TST-2 spherical tokamak2011

    • 著者名/発表者名
      T.Wakatsuki, et al.
    • 学会等名
      プラズマ・核融合学会第28回年会/応用物理学会第29回プラズマプロセシング研究会/日本物理学会(領域2)2011年秋季大会(Plasma Conference 2011)
    • 発表場所
      石川県金沢市(石川、県立音楽堂)
    • 年月日
      2011-11-22
  • [学会発表] TST-2における周辺乱流の空間2次元計測2011

    • 著者名/発表者名
      曽根原正晃, 永島芳彦, 角田英俊, 高瀬雄一, 江尻晶, 他
    • 学会等名
      プラズマ・核融合学会第28回年会/応用物理学会第29回プラズマブロセシング研究会/日本物理学会領域)2011年秋季大会(Plasma Conference 2011)
    • 発表場所
      石川県金沢市(石川県立音楽堂)
    • 年月日
      2011-11-22
  • [学会発表] Plasma current ramp-up by waves in the lower hybrid frequency range on T2011

    • 著者名/発表者名
      Y.Takase, et al.
    • 学会等名
      I Annual Meeting of the APS Division of Plasma Phys
    • 発表場所
      Salt Lake City, USA
    • 年月日
      2011-11-14
  • [学会発表] X-ray Measurements during Plasma Current start-up Experiments using Waves in the Lower Hybrid Frequency Range on the TST-2 Spherical Tokamak2011

    • 著者名/発表者名
      T.Wakatsuki, A.Ejiri, H.Kakuda
    • 学会等名
      The Joint Meeting of 5th IAEA Technical Meeting on Spherical Tori, 16th International Workshop on Spherical Torus (ISTW2011)
    • 発表場所
      岐阜県土岐市(核融合科学研究所)
    • 年月日
      2011-09-27
  • [学会発表] Fluctuation measurement across the broad range of the low-field side edge plasmas in the TST-2 spherical tokamak2011

    • 著者名/発表者名
      Y.Nagashima, M.Sonehara, H.Kakuda, Y.Takase, et al.
    • 学会等名
      The Joint Meeting of 5th IAEA Tecnnical Meeting on Spherical Tori, 16th International Workshop on
    • 発表場所
      岐阜県土岐市(核融合科学研究所)
    • 年月日
      2011-09-27
  • [学会発表] Eauilibrium analysis of the RF start-up plasma on the TST-2 spherical tokamak device2011

    • 著者名/発表者名
      A.Ejiri, T.Wakatsuki, H.Kakuda, Y.Takase, et al.
    • 学会等名
      The Joint Meeting of 5th IAEA Technical Meeting on Spherical Tori, 16th International Workshop on Spherical Torus (ISTW2011)
    • 発表場所
      岐阜県土岐市(核融合科学研究所)
    • 年月日
      2011-09-27
  • [学会発表] Floating Potential Measurements during Plasma Current start-up Experiments using Waves in the Lower Hybrid Frequency Range on the TST-2 Spherical Tokamak2011

    • 著者名/発表者名
      H.Kakuda, A.Ejiri, H.Furui, et al.
    • 学会等名
      The Joint Meeting of 5th IAEA Technical Meeting on Spherical Tori, 16th International Workshop on
    • 発表場所
      岐阜県土岐市(核融合科学研究所)
    • 年月日
      2011-09-27
  • [学会発表] TST-2における200MHz高周波波動を用いた立ち上げプラズマの浮遊電位計測2011

    • 著者名/発表者名
      古井宏和、永島芳彦、高瀬雄一、江尻晶, 他
    • 学会等名
      第6回QUEST研究会
    • 発表場所
      福岡県春日市(九州大学応用力学研究所)
    • 年月日
      2011-08-02
  • [学会発表] Plasma Curent start-up Experiment using Waves in the Lower Hybrid Frequency Range in TST-22011

    • 著者名/発表者名
      T.Wakatsuki, A.Ejiri, H.Kakuda
    • 学会等名
      th Topical Conference on Radio Frequency Power in
    • 発表場所
      Rhode Island, USA
    • 年月日
      2011-06-01
  • [備考]

    • URL

      http://fusion.k.u-tokyo.ac.jp/research/kakenhi h21ejiri.html

URL: 

公開日: 2013-06-26  

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