トーラス系高密度プラズマでの電子バーンシュタイン波の総合的理解

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23360410
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 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: 東京大学
• 研究代表者: 小川 雄一 東京大学, 新領域創成科学研究科, 教授 (90144170)
• 研究分担者: 森川 惇二 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 助教 (70192375) ; 伊庭野 健造 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 特任研究員 (80647470)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: 炉心プラズマ / 高周波加熱 / 内部導体装置

研究概要

トーラス系核融合プラズマで、カットオフ密度を超えるような超高密度の高温プラズマに対する加熱や電流駆動として、電子バーンシュタイン波（EBW: Electron Bernstein Wave）が脚光を浴びている。トーラス系プラズマでのEBWの励起の方法として、弱磁場からのXモード入射、弱磁場からのOモードの斜め入射、強磁場からのXモード入射が提案されている。本研究では内部導体装置Mini-RTにおいて、プラズマ中の高周波直接計測手法を用いて、この３つの方法に対して、短波長であり後進波であるという、EBWとしての特徴を有する波動の検出に成功し、EBWの励起手法としての有効性を実証した。

研究成果

• [雑誌論文] Design, Fabrication and Persistent Current Operation of the REBCO Floating Coil for the Plasma Experimental Device Mini-RT (2014)
  • 著者名/発表者名: Y. Ogawa, J. Morikawa, K. Uchijima, Y. Hosaka, C. Kawai, K. Ibano, T. Mito, N. Yanagi, K. Natsume, Y. Terazaki, M. Iwakuma, A. Tomioka and S. Nose
  • 雑誌名: Plasma and Fusion Research : Regular Articles 巻: Volume 9 ページ: 1405014
  • 査読あり
• [雑誌論文] Feasibility of HTS Magnet Option for Fusion Reactors (2014)
  • 著者名/発表者名: N. Yanagi, S. Ito, Y. Terazaki, K. Natsume, H. Tamura, S. Hamaguchi, T. Mito, H. Hashizume, J. Morikawa, Y. Ogawa, M. Iwakuma and A. Sagara
  • 雑誌名: Plasma and Fusion Research : Regular Articles 巻: Volume 9 ページ: 1405013
  • 査読あり
• [雑誌論文] Experimental Results of the HTS Floating Coil Using REBCO Tapes for the Mini-RT Upgrading (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Natsume, Y. Terazaki, T. Mito, N. Yanagi, Y. Ogawa, J. Morikawa, K. Uchijima, Y. Hosaka, S. Nose, A. Tomioka, I. Itoh, E. Takada, M, Konno, M. Ohaku
  • 雑誌名: Applied Superconductivity, IEEE Transactions 巻: Volume:24 ページ: 4601104
  • 査読あり
• [雑誌論文] Wave Characteristics in the Electron Cyclotron Range of Frequencies in Overdense Plasmas in the Internal Coil Device (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Uchijima, K. Okabe, A. Honda, E. Yatsuka, K. Kinjo, J. Morikawa and Y. Ogawa
  • 雑誌名: Journal of Plasma and Fusion Research 巻: 6 ページ: 2401122
  • 査読あり
• [雑誌論文] high-b plasma formationa and observation of peaked density profile in RT-1 (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Saitoh, Z. Yoshida, J. Morikawa, Y.Yano, T. Mizushima, Y. Ogawa, M. Furukawa, Y. Kawai, K. Harima, Y. Kawazura, Y. Kaneko, K. Tadachi, S. Emoto, M. Kobayashi, T. Sugiura, G. Vogel
  • 雑誌名: Nuclear Fusion 巻: 51 ページ: 063034
  • 査読あり
• [学会発表] 内部導体トーラスプラズマにおけるECRF 電磁場解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 内島健一朗, 河合智香, 竹本卓斗, 伊庭野健造 ,小川雄一
  • 学会等名: 日本物理学会,東海大学
  • 発表場所: 東海大学(平塚)
  • 年月日: 2014-03-27
• [学会発表] 内部導体トーラスプラズマにおけるECRF 電磁場解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 内島健一朗, 河合智香, 竹本卓斗, 伊庭野健造, 小川雄一
  • 学会等名: プラズマ・核融合学会
  • 発表場所: 東京工業大学(東京 : 大岡山)
  • 年月日: 2013-12-03
• [学会発表] Full-wave Calculation of the EBW Excitation Scheme in the Internal Coil Device Mini-RT (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Uchijima, C. Kawai, T. Takemoto, J. Morikawa, Y. Ogawa
  • 学会等名: 23th International Toki Conference
  • 発表場所: Ceratopia Toki, Gifu, Japan
  • 年月日: 2013-11-20
• [学会発表] Applicaition of a REBCO coil for Fusion Plasma Experimental Device Mini-RT (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Ogawa, J. Morikawa, U. Uchijima, Y. Hosaka, C. Kawai, K. Ibano, T. Mito, N. Yanagi, K. Natsume, Y. Terazaki, M. Iwakuma, A. Tomioka and S. Nose
  • 学会等名: the Asia Plasma and Fusion Association
  • 発表場所: Korea (Gyeogju)
  • 年月日: 2013-11-07
• [学会発表] トーラスプラズマ実験装置Mini-RT 用ReBCO 線材コイルの接続抵抗と電流減衰時定数 (2013)
  • 著者名/発表者名: 寺崎義朗, 柳長門, 三戸利行, 夏目恭平, 小川雄一, 森川惇二, 内島健一朗, 保坂雄一朗, 能瀬真一
  • 学会等名: 低温工学・超伝導学会
  • 発表場所: 東京(江戸川区,タワーホール船堀)
  • 年月日: 2013-05-14
• [学会発表] トーラスプラズマ実験装置Mini-RT 用のReBCO 線材コイル製作の概要 (2013)
  • 著者名/発表者名: 小川雄一, 森川惇二, 内島健一朗, 保坂雄一朗,河合智香, 三戸利行, 柳長門,夏目恭平, 寺崎義朗, 富岡章, 能瀬真一, 岩熊成卓
  • 学会等名: 低温工学・超伝導学会
  • 発表場所: 東京(江戸川区,タワーホール船堀)
  • 年月日: 2013-05-13
• [学会発表] トーラスプラズマ実験装置Mini-RT 用のReBCO 線材コイルの冷却・励磁実験 (2013)
  • 著者名/発表者名: 夏目恭平, 三戸利行, 柳長門, 寺崎義朗, 小川雄一, 森川惇二, 内島健一朗, 保坂雄一朗, 能瀬真一
  • 学会等名: 低温工学・超伝導学会
  • 発表場所: 東京(江戸川区,タワーホール船堀)
  • 年月日: 2013-05-13
• [学会発表] Direct Measurement of the Electron Bernstein Waves in the Internal Coil Device Mini-RT (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Uchijima, C. Kawai, Y. Hosaka, J. Morikawa, Y. Ogawa
  • 学会等名: Workshops on Physics and Technology of RF Heating of Fusion Plasmas 2012, P15
  • 発表場所: Nara Prefectural New Public Hall, Nara, Japan
  • 年月日: 2012-12-14
• [学会発表] ダイポールプラズマにおけるO 波入射による電子バーンスタイン波励起実験 (2012)
  • 著者名/発表者名: 内島健一朗, 河合智賀, 保坂友一朗, 森川淳二, 小川雄一
  • 学会等名: プラズマ・核融合学会第29回年会
  • 発表場所: 福岡県春日市
  • 年月日: 2012-11-28
• [学会発表] 内部導体装置Mini-RT におけるO-X-B 法による電子バーンスタイン波励起実験 (2012)
  • 著者名/発表者名: 内島健一朗, 保坂友一朗, 森川淳二, 小川雄一
  • 学会等名: 第9回核融合エネルギー連合講演会
  • 発表場所: 兵庫県神戸市
  • 年月日: 2012-06-29
• [学会発表] 内部導体装置Mini-RTにおける電子バーンスタイン波励起実験 (2012)
  • 著者名/発表者名: 内島健一朗, 牧野航, 保坂友一朗, 森川淳二, 小川雄一
  • 学会等名: 日本物理学会第67回年次大会
  • 発表場所: 岐阜県西宮市
  • 年月日: 2012-03-26
• [学会発表] Mini-RT におけるイットリウム系超伝導コイルの製作 (2011)
  • 著者名/発表者名: 保坂友一朗, 内島健一朗, 森川淳二, 小川雄一, 寺崎義朗, 夏目恭平, 柳長門, 三戸利行, 岩熊成卓
  • 学会等名: プラズマ・核融合学会第29回年会
  • 発表場所: 福岡県春日市
  • 年月日: 2011-11-28
• [学会発表] Excitation Experiment of Electron Bernstein Waves via O-X-B Mode Conversion in Internal Coil Device Mini-RT (2011)
  • 著者名/発表者名: 内島健一朗, 牧野航, 保坂友一朗, 森川淳二, 小川雄一
  • 学会等名: Plasma2011
  • 発表場所: 石川県金沢市
  • 年月日: 2011-11-24
• [学会発表] Excitation experiment of electron Bernstein wave with injection of X waves from strong magnetic field in the Internal Coil Device Mini-RT (2011)
  • 著者名/発表者名: 牧野航, 内島健一朗, 保坂友一朗, 森川淳二, 小川雄一
  • 学会等名: Plasma2011
  • 発表場所: 石川県金沢市
  • 年月日: 2011-11-24