非誘導電流駆動を用いた回転変換制御

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21560857
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 核融合学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 長崎 百伸 京都大学, エネルギー理工学研究所, 教授 (20237506)
• 連携研究者: 小林 進二 京都大学, エネルギー理工学研究所, 助教 (70346055) ; 山本 聡 京都大学, エネルギー理工学研究所, 助教 (70397529) ; 本島 厳 核融合科学研究所, 助教 (00509507)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• キーワード: 電子サイクロトロン電流駆動 / Heliotron J / 捕捉粒子 / 磁気シア / GAE

研究概要

新しく開発した入射システムを用い、Heliotron Jにおいて70GH_z第2高調波X-modeによるECCD実験を行い、EC駆動電流が磁場配位に強く依存することを実験的に示した。平行運動量を保存する理論計算結果は実験結果と定量的に良い一致を示し、捕捉粒子の効果について明確な結論を与えた。NBIプラズマで励起される大域的アルフベン固有モード(GAE)にECCDを印加したところ、GAEを抑制することに成功した。モード強度はある磁気シアの強さにおいてモード強度が急激に減少することがわかり、モードの安定化に磁気シアの閾値があることを実験的に示した。

研究成果

• [雑誌論文] Dependence of EC-Driven Current on the EC-Wave Beam Direction in LHD (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Yoshimura, S. Kubo, T. Shimozuma, H. Igami, H. Takahashi, M. Nishiura, S. Sakakibara, K. Tanaka, K. Narihira, T. Mutoh, H. Yamada, K. Nagasaki, et al.
  • 雑誌名: Plasma Fus. Res 巻: 6 ページ: 2402073
  • URL: http://www.jspf.or.jp/PFR/PDF/pfr2011_06-2402073.pdf
  • 査読あり
• [雑誌論文] Influence of trapped electrons on ECCD in Heliotron J (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Nagasaki, S. Yamamoto, H. Yoshino, K. Sakamoto, N. B. Marushchenko, Y. Turkin, T. Mizuuchi, H. Okada, K. Hanatani, T. Minami, K. Masuda, S. Kobayashi, et al.
  • 雑誌名: Nucl. Fusion 巻: 51 ページ: 103035
  • DOI: DOI:10.1088/0029-5515/51/10/103035
  • 査読あり
• [雑誌論文] Physics of Heliotron J Confinement (2010)
  • 著者名/発表者名: F. Sano, T. Mizuuchi, K. Nagasaki, et al.
  • 雑誌名: Plasma Fus. Res 巻: 5 ページ: S2003
  • URL: http://www.jspf.or.jp/PFR/PDF/pfr2010_05-S2003.pdf
  • 査読あり
• [雑誌論文] Progress Toward Steady-State Operation in LHD Using Electron Cyclotron Waves (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Yoshimura, S. Kubo, T. Shimozuma, H. Igami, H. Takahashi, S. Kobayashi, S. Ito, Y. Mizuno, Y. Takita, Y. Nakamura, K. Ohkubo, R. Ikeda, K. Ida, M. Yoshinuma, S. Sakakibara, T. Mutoh, K. Nagasaki, et al.
  • 雑誌名: Fus. Sci. and Technol 巻: 58 ページ: 551-559
  • URL: http://www.new.ans.org/pubs/journals/fst/a_10842
  • 査読あり
• [雑誌論文] Research of Electron Cyclotron Resonance Heating Methods and Relevant Experiments (2010)
  • 著者名/発表者名: H. Igami, S. Kubo, T. Shimozuma, Y. Yoshimura, T. Notake, H. Takahashi, H. Idei, S. Inagaki, H. Tanaka, K. Nagasaki, et al.
  • 雑誌名: Fusion Sci. Technol 巻: 58 ページ: 539-550
  • URL: http://www.new.ans.org/pubs/journals/fst/a_10841
  • 査読あり
• [雑誌論文] ECCD Experiments Using the Upgraded Launching Systemin Heliotron J (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Nagasaki, K. Sakamoto, K. Minami, H. Yoshino, T. Mizuuchi, H. Okada, K. Hanatani, T. Minami, K. Masuda, S. Kobayashi, S. Yamamoto, S. Konoshima, Y. Nakamura, S. Ohshima, K. Mukai, S. Kishi, H. Y. Lee, Y. Takabatake, G. Motojima, et al.
  • 雑誌名: Contrib. Plasma Phys 巻: 50, No.6-7 ページ: 656-660
  • DOI: DOI:10.1002/ctpp.200900018
  • 査読あり
• [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, et al.
  • 雑誌名: Nucl. Fusion 巻: 50 ページ: 025003
  • DOI: DOI:10.1088/0029-5515/50/2/025003
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electron Density Profile Measurement in Heliotron J with a Microwave AM Reflectometer (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Mukai, K. Nagasaki, V. Zhuravlev, T. Fukuda, T. Mizuuchi, T. Minami, H. Okada, S. Kobayashi, S. Yamamoto, et al.
  • 雑誌名: Contrib. Plasma Phys 巻: 50 ページ: 646-650
  • DOI: DOI:10.1002/ctpp.200900023
  • 査読あり
• [雑誌論文] Investigation of Experimental Configuration for EBW Heating on LHD (2009)
  • 著者名/発表者名: H. Igami, R. Ikeda, H. Takahashi, Y. Yoshimura, T. Shimozuma, S. Kubo, H. Tanaka, K. Nagasaki and T. Mutoh
  • 雑誌名: Plasma Sci. Technol 巻: 11 ページ: 430-438
  • DOI: DOI:10.1088/1009-0630/11/4/13
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Polarizer with Sinusoidal Grooves in the Electron Cyclotron Resonance Heating System of the HL-2A Tokamak (2009)
  • 著者名/発表者名: G. Zhang, K. Nagasaki, et al.
  • 雑誌名: Plasma Sci. Technol 巻: 11 ページ: 619-624
  • DOI: DOI:10.1088/1009-0630/11/5/20
  • 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, H. Okada, K. Nagasaki, S. Yamamoto, G. Motojima, et al.
  • 雑誌名: Journal of Plasma and Fusion Res. SERIES 巻: 8 ページ: 0981-0986
  • URL: http://www.jspf.or.jp/JPFRS/PDF/Vol8/jpfrs2009_08-0981.pdf
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electron Bernstein wave heating via the slow X. B mode conversion process with direct launching from the high field side in LHD (2009)
  • 著者名/発表者名: H. Igami, Y. Yoshimura, S. Kubo, T. Shimozuma, H. Takahashi, H. Tanaka, K. Nagasaki, et al.
  • 雑誌名: Nucl. Fusion 巻: 49 ページ: 115005
  • URL: http://www-pub.iaea.org/mtcd/meetings/fec2008/ex_p6-13.pdf
  • 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, et al.
  • 雑誌名: Journal of Plasma and Fusion Res. SERIES 巻: Vol.8 ページ: 1010-1014
  • URL: http://www.jspf.or.jp/JPFRS/PDF/Vol8/jpfrs2009_08-1010.pdf
  • 査読あり
• [学会発表] ヘリオトロンJにおけるECCDを用いた回転変換制御 (2011)
  • 著者名/発表者名: 長崎百伸, 他
  • 学会等名: Plasma Conf
  • 発表場所: 石川県立音楽堂
  • 年月日: 20111122-25
• [学会発表] ヘリオトロンJにおけるマイクロ波反射計を用いた電子密度揺動計測 (2011)
  • 著者名/発表者名: 水野浩志, 長崎百伸, 他
  • 学会等名: Plasma Conf
  • 発表場所: 石川県立音楽堂
  • 年月日: 20111122-25
• [学会発表] Recent Plasma Startup Experiments in TJ-IIand Heliotron J (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Nagasaki and E. Ascasibar
  • 学会等名: 7th Integrated Operation Scenario Topical Group Meeting
  • 発表場所: Kyoto Univ
  • 年月日: 20111018-21
• [学会発表] Development of Advanced Helical Fusion System (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Nagasaki, et al
  • 学会等名: 2^<nd> Int. Symp. of Advanced Energy Science
  • 発表場所: Zero-emission energy, Kyoto Univ
  • 年月日: 20110927-28
• [学会発表] Strong Microwaves and Terahertz Waves : Sources and Applications (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Nagasaki, et al
  • 学会等名: 8th Int. Workshop
  • 発表場所: Russia
  • 年月日: 20110709-16
• [学会発表] ヘリオトロンJにおける電子サイクロトロン電流駆動時のECE挙動 (2011)
  • 著者名/発表者名: 長崎百伸, 他
  • 学会等名: 第66回日本物理学会
  • 発表場所: 新潟大学
  • 年月日: 20110325-28
• [学会発表] Experimental and Simulation Results on ECCD in Heliotron J (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Nagasaki, et al
  • 学会等名: US-Japan Workshop on RF Physics
  • 発表場所: Toba
  • 年月日: 20110208-09
• [学会発表] ヘリオトロンJにおける2つのラジオメータを用いたECE計測 (2010)
  • 著者名/発表者名: 吉野隼生, 長崎百伸, 他
  • 学会等名: 第27回プラズマ・核融合学会年会
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 20101130-1203
• [学会発表] ヘリオトロンJにおけるECCDに対する捕捉粒子の役割 (2010)
  • 著者名/発表者名: 長崎百伸, 他
  • 学会等名: 第27回プラズマ・核融合学会年会
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 20101130-1203
• [学会発表] ヘリオトロンJにおけるMHD不安定性の空間構造に関する研究 (2010)
  • 著者名/発表者名: 諏訪勝重, 山本聡, 他
  • 学会等名: 第27回プラズマ・核融合学会年会
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 20101130-1203
• [学会発表] Studies of MHD stability in Heliotron J plasmas (2010)
  • 著者名/発表者名: S. Yamamoto, et al.
  • 学会等名: International Symposium of Advanced Energy Science
  • 発表場所: Obaku Plaza, Kyoto University
  • 年月日: 20101118-19
• [学会発表] Experimental Study of Second Harmonic ECCD in Heliotron J (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Nagasaki, et al.
  • 学会等名: Proc. 23rd IAEA Fusion Energy Conf
  • 発表場所: Daejeon Convention Center, Daejeon, Korea
  • 年月日: 20101011-16
• [学会発表] Results and Status of Profile Measurements in Heliotron J (2010)
  • 著者名/発表者名: S. Yamamoto, S. Kobayashi, K. Nagasaki, et al.
  • 学会等名: 7th CWGM
  • 発表場所: Greifswald
  • 年月日: 20100630-0702
• [学会発表] ヘリオトロンJにおける高速イオン励起MHD揺動による高速イオン応答 (2010)
  • 著者名/発表者名: 小林進二, 他
  • 学会等名: 第8回核融合エネルギー連合講演会
  • 発表場所: 高山市民文化会館(岐阜県高山市)
  • 年月日: 20100610-11
• [学会発表] 低磁気シアヘリカルプラズマにおける高速粒子励起MHD不安定性研究 (2010)
  • 著者名/発表者名: 山本聡, 他
  • 学会等名: 第8回核融合エネルギー連合講演会
  • 発表場所: 高山市民文化会館(岐阜県高山市)
  • 年月日: 20100610-11
• [学会発表] Study of 70GHzSecond Harmonic X-mode ECCD in Heliotron J (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Nagasaki, et al.
  • 学会等名: Proc. EC-16
  • 発表場所: Sanya, China
  • 年月日: 20100412-15
• [学会発表] 先進ヘリカル配位における電子サイクロトロン電流駆動実験 (2010)
  • 著者名/発表者名: 長崎百伸, 他
  • 学会等名: 日本物理学会第65回年次大会
  • 発表場所: 岡山大学
  • 年月日: 20100320-23
• [学会発表] ヘリオトロンJプラズマにおける電子密度分布の加熱特性依存性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 向井清史, 長崎百伸, 他
  • 学会等名: 第65回日本物理学会
  • 発表場所: 岡山大学
  • 年月日: 20100320-23
• [学会発表] ECCD Experiment Using Upgraded Launcher in Heliotron J (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Nagasaki, et al.
  • 学会等名: Korea-Japan Joint Workshop on RF Heating Physics in Fusion Plasmas
  • 発表場所: NFRI, Daejeon, Korea
  • 年月日: 20100308-09
• [学会発表] Physics Research on the Heliotron J Confinement (2009)
  • 著者名/発表者名: F. Sano, et al.
  • 学会等名: Int. Toki Conference 19
  • 発表場所: Toki
  • 年月日: 20091228-11
• [学会発表] Study of Non-Inductive Current in Heliotron J (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Nagasaki, et al.
  • 学会等名: APFA2009 and APPTC2009
  • 発表場所: Aomori, Japan
  • 年月日: 20091227-30
• [学会発表] Study of ECCD Physics and Iota Profile Control in Heliotron J (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Nagasaki, et al.
  • 学会等名: Proc. 17th Int. Stellarator/Heliotron Workshop
  • 発表場所: Princeton Plasma Phys. Lab
  • 年月日: 20091212-16
• [学会発表] ヘリオトロンJにおける改良された電子サイクロトロン波入射システムによる電流駆動実験 (2009)
  • 著者名/発表者名: 南桂史, 長崎百伸, 他
  • 学会等名: 第26回プラ・核学会年会
  • 発表場所: 京都市国際交流会館
  • 年月日: 20091201-04
• [学会発表] ヘリカル軸ヘリオトロン磁場配位の最適化研究 (2009)
  • 著者名/発表者名: 山本聡, 他
  • 学会等名: 第26回プラズマ・核融合学会年会
  • 発表場所: 京都市国際交流会館
  • 年月日: 20091201-04
• [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, et al.
  • 学会等名: 17th Int Stellarator/Heliotron Workshop
  • 発表場所: Princeton Plasma Phys. Lab
  • 年月日: 20091012-16
• [学会発表] Energetic particle transport in NBI plasmas of Heliotron J (2009)
  • 著者名/発表者名: S. Kobayashi, et al.
  • 学会等名: Proc. 17th Int. Stellarator/Heliotron Workshop
  • 発表場所: Princeton Plasma Phys. Lab
  • 年月日: 20091012-16
• [学会発表] ECCD Experiments Using Upgraded Launcher in Heliotron J (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Nagasaki, et al.
  • 学会等名: US-EU-Japan RF Workshop
  • 発表場所: Kyshu National Musium, Japan
  • 年月日: 20090916-18
• [学会発表] Recent Results on ECCD Experiment in Heliotron J (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Nagasaki, et al.
  • 学会等名: The3rd Japan-Korea Workshop on Plasma Heating and Current Drive Systems
  • 発表場所: NIFS
  • 年月日: 20090805-07
• [学会発表] ECCD Experiments and Possibilities of Iota Profile Control in Heliotron J (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Nagasaki, G. Motojima, et al.
  • 学会等名: US-J and Korea-Japan Workshop on RFPlasma Phys
  • 発表場所: NIFS
  • 年月日: 20090316-18
• [学会発表] Initial Results from a Comparative study of Configurational Effects and Alfven Range activity in H-1 and Heliotron J (2009)
  • 著者名/発表者名: B. D. Blackwell, D. G. Pretty, S. Yamamoto, K. Nagasaki, F. Detering
  • 学会等名: 8th Japan-Australia Plasma Diagnostics Workshop
  • 発表場所: Australia
  • 年月日: 20090202-08
• [学会発表] Millimeter Wave Diagnostics for Heliotron J (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Nagasaki, et al.
  • 学会等名: 8th Japan-Australia Plasma Diagnostics Workshop
  • 発表場所: Australia
  • 年月日: 20090202-05
• [学会発表] 小特集核融合プラズマにおける電子サイクロトロン加熱・電流駆動の進展3. 3ヘリカル装置におけるECH・ECCDの進展 (2009)
  • 著者名/発表者名: 下妻隆、長崎百伸
  • 学会等名: プラズマ・核融合学会誌
  • 年月日: 20090000
• [学会発表] ヘリオトロンJにおけるECCD実験 (2009)
  • 著者名/発表者名: 長崎百伸、南桂史、坂本欣三、本島厳、小林進二、山本聡、他
  • 学会等名: 平成21年度「ミリ波・サブミリ波応用の新展開ための調査研究
  • 発表場所: NIFS
  • 年月日: 2009-08-05
• [備考]
  • URL: http://www.iae.kyoto-u.ac.jp/beam/index_j.html