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イオンサイクロトロン周波数帯(ICRF)でのプラズマの生成・加熱のために外部から励起するICRF波動、また、主成分イオンの速度分布関数裾野部への高エネルギーイオンの重畳(Bump on tail)に起因してプラズマ中に自発励起される波動等を統一的に理解し、イオンとの相互作用や波動間の分岐・結合現象を解明することを全体の目的としている。平成21年度は、加熱に用いられるICRF波動、自発励起波動であるアルベンイオンサイクロトロン(AIC)波動とその両者の差周波数を持つ低周波数帯の波動に関して、プラズマパラメタ依存性及び波動の空間構造の計測を行い、加熱ICRF波動のパラメトリック減衰の可能性を検討した。計測された波動の空間構造は、励起波動が定在波を形成していることを示しており、これまでの周辺部に設置した磁気プローブの計測だけでは不十分であることが明らかとなった。平成22年度以降には、プラズマ内部の波動計測系を確立し詳細な解明を進める予定である。波動間の分岐のもう一つの例として、離散的な周波数ピークを持つAIC波動における、ピーク間の差周波数に相当する揺動が磁気プローブと静電プローブで観測されている。このAIC波動に起源をもつ揺動は、磁力線方向の開放端部で観測される高エネルギーイオン信号と強い相関があり、高エネルギーイオンのピッチ角散乱を示唆している。一方、磁力線に直角方向への高エネルギーイオン輸送を計測する検出器では、より低周波数のドリフト型密度揺動との強い相関があることが明らかとなっている。セントラル部中央面における高エネルギーイオンのピッチ角は、ミラー磁場に捕捉されて反復運動をするイオンの反射点位置と等価であり、反射点では、プラズマ中の揺動との相互作用を強く受けることが予想される。この低周波数揺動と高エネルギーイオン信号の解析からイオンと波動との相互作用に関する知見を得られることを期待している。
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