研究課題
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シの重畳(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22年度は、これまでの計測から、AIC波動は数個の離散的な周波数ピークを持ち、半径方向、方位角方向には同一の構造を有し、軸方向の固有モードとして励起されると考えられている。また、周辺部軸方向に並べた磁気プローブアレイから、AIC波動の離散的ピークの軸方向波数k_∥がプラズマパラメタに依存して有限の値(進行波)からゼロ(定在波)へと変化する様子が観測されている。これらの振舞いはGAMMA10固有のものと推測されるが、AIC波動の励起に関して、その境界条件を含めて詳細な機構は明らかになっていない。GAMMA10で観測されるAIC波動のより詳細な空間構造とその時間発展を調べることを目的として、新たにマイクロ波反射計を導入し、プラズマ内部領域におけるAIC波動の計測に着手した。AIC波動の振舞いは時間的に変化するプラズマパラメータに依存するため、プラズマパラメタが大きく変化する軸方向複数箇所における計測が必要となる。反射計で計測できる軸方向位置はマイクロ波ホーンアンテナの位置で決まるため、GAMMA10真空容器内部に新しくホーンアンテナアレイを設置した。空間構造を調べる上で重要な半径方向の情報は、反射計の発振周波数を変化させることで取得できる。図1に、周辺部に設置されている磁気プローブ信号と同時に計測された反射計信号を示した。同じ周波数の離散的ピークが検出されることがわかる。両信号の各周波数ピークには強い相関があり、GAMMA10中に自発励起されるAIC波動の時空間発展の振舞いの観測が可能となった。
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Transactions of Fusion Science and Technology
巻: 2(accepted for publication)
Plasma and Fusion Research
巻: accepted for publication
巻: 5 ページ: S2067
J.Plasma Fusion Res.SERIES
巻: 9 ページ: 23-28
