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2022 年度 実績報告書

電子サイクロトロン加熱による超伝導トカマク起動法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 21H01062
研究機関京都大学

研究代表者

打田 正樹  京都大学, エネルギー科学研究科, 准教授 (90322164)

研究分担者 田中 仁  京都大学, エネルギー科学研究科, 教授 (90183863)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
キーワード無誘導トカマク起動 / 超電導トカマク / 電子サイクロトロン加熱 / 高速電子
研究実績の概要

EC加熱によるトカマク起動において、磁気面形成時に主要な電流駆動源となる磁場を横切る通過軌道電子(cross field passing electron, CFP電子)の閉じ込めを通常アスペクト比装置において改善する手法を開発するため、低アスペクト比装置LATEを通常アスペクト比と同等の条件になるように真空容器の上下方向を制限するプレートを設計・製作した。昨年度行われたLATE装置の建屋改修に際し、実験装置本体が解体されているため、本体の再組み立てを行いながらこれを整備した。具体的な項目は以下の通りである。

1) 上下方向のプラズマ生成領域を制限する上部可動式プレートを設計・設置した。可動式プレートはR=0.1~0.42mまでを4cmおきに分割した8分割のMoプレートをプラズマ対向面とし、それぞれのMoプレートへの1ショットでの熱流入を計測できるようにした。高速電子の熱流入分布を計測する。
2) 改修された建屋への研究室再入居、実験装置等の再搬入を行い、整備を行った。実験室内の電源配線、冷却水配管、ネットワークケーブル敷設、同軸ケーブル敷設等を行い、LATE真空容器、トロイダル磁場コイル、ポロイダル磁場コイル、EC加熱用マグネトロン、各種計測器を再組立・再設置した。
3) 2.45GHzマグネトロンシステムの改造を行った。故障した20kWマグネトロン管は製造中止のため、15kWマグネトロン管を用いた15kWマグネトロンシステムへの変更(マグネトロン管載せ替え、電源システム調整)を行った。

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

2020年にLATE装置が設置されている建屋の改修工事が行われたため、LATE装置を解体し、移動・保管(1年間)した。改修後の再搬入に遅れが生じた上、物品整理、本体設置場所整備に時間がかかったため。

今後の研究の推進方策

LATE装置の再組立作業をすすめ、実験を開始する。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Direct measurement of electron Bernstein waves in Low Aspect ratio Torus Experiment (LATE)2022

    • 著者名/発表者名
      Guo Xingyu、Ashida Ryo、Noguchi Yuto、Kajita Ryusuke、Tanaka Hitoshi、Uchida Masaki、Maekawa Takashi
    • 雑誌名

      Plasma Physics and Controlled Fusion

      巻: 64 ページ: 035008~035008

    • DOI

      10.1088/1361-6587/ac4522

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of an Excitation and Detection System of Electron Bernstein Waves in LATE2022

    • 著者名/発表者名
      GUO Xingyu、ASHIDA Ryo、NOGUCHI Yuto、TANAKA Hitoshi、UCHIDA Masaki、MAEKAWA Takashi
    • 雑誌名

      Plasma and Fusion Research

      巻: 17 ページ: 1401024~1401024

    • DOI

      10.1585/pfr.17.1401024

    • 査読あり
  • [学会発表] Present Status of LATE Experiment2023

    • 著者名/発表者名
      H. Tanaka, M. Uchida, R. Kajita, W. Ootaka, S. Ozaki, M. Hamaguchi, R. Kobayashi, M. Komeda, Y. Yasui, T. Maekawa
    • 学会等名
      11th QUEST Workshop
    • 国際学会
  • [学会発表] Overview of Low Aspect ratio Torus Experiment (LATE): Recent Results and Plans2022

    • 著者名/発表者名
      H. Tanaka, M. Uchida, R. Kajita, W. Ootaka, S. Ozaki, M. Hamaguchi, R. Kobayashi, M. Komeda Y. Yasui
    • 学会等名
      The 21st International Spherical Torus Workshop 2022
    • 国際学会
  • [学会発表] LATE 装置におけるマイクロ波球状トカマクプラズマの軟X 線CT 計測II2022

    • 著者名/発表者名
      浜口睦宏、大高航、梶田竜助、尾崎祥平、小林良輔、米田元樹、安井優太、打田正樹、田中仁
    • 学会等名
      プラズマ核融合学会
  • [学会発表] LATE 装置におけるHIBP による空間電位計測精度の改善2022

    • 著者名/発表者名
      大高航, 梶田竜助, 尾崎祥平, 浜口睦宏, 小林良輔, 米田元樹, 安井優太 打田正樹, 田中仁
    • 学会等名
      プラズマ核融合学会
  • [学会発表] ECH/ECCD 無誘導電流立ち上げに対する非軸対称磁場の影響2022

    • 著者名/発表者名
      尾崎祥平,打田正樹,梶田竜助,大高航,浜口睦宏, 小林良輔, 米田元樹, 安井優太, 田中仁
    • 学会等名
      プラズマ核融合学会
  • [学会発表] LATE装置(II)2022

    • 著者名/発表者名
      打田正樹、大高航、尾崎祥平、浜口睦宏、小林良輔、米田元樹、安井優太、梶田竜助、田中仁
    • 学会等名
      先進トカマク開発のための実験研究

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公開日: 2023-12-25  

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