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2013 年度 実績報告書

トレーサー内蔵ペレットによる不純物輸送計測及びプラズマ制御法開発

研究課題

研究課題/領域番号 23360415
研究機関核融合科学研究所

研究代表者

須藤 滋  核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 教授 (50142302)

研究分担者 田村 直樹  核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 助教 (80390631)
武藤 貞嗣  核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 助教 (40260054)
鈴木 千尋  核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 助教 (30321615)
研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2014-03-31
キーワードプラズマ・核融合 / 不純物輸送 / 計測ペレット
研究概要

TESPELはトレーサーをプラズマの局所に注入できるという大きな特長がある。平成25年度においてはトレーサー粒子の注入位置を今までよりも浅くする目的で外径を従来の約0.7mmから約0.6mmに小さくし、なおかつ厚さが0.075mmのポリスチレンシェル構造にし、トレーサーを封入して実験を行った。その時の各トレーサー粒子からのKa線をX線PHA計測器で観測した結果、従来のトレーサー注入位置であるr/a =0.7からr/a =0.85へとより浅い注入が実現した。その結果、r/a =0.85のトレーサー注入位置でも密度が高い時(衝突周波数がPfirsch Schlueter (PS) 領域)ではトレーサー粒子がr/a=0.7の時と同様に長時間維持されることがわかった。一方、プラズマ外に不純物源があるケースをモニターするために、Arのガスパフ(SSGP)を行って模擬しており、PS領域ではArのKa線が観測されないことから、プラズマ周辺部で外部不純物の遮蔽効果が存在することがわかっている。ここで、その不純物がプラズマ周辺部のどの程度の位置まで侵入してきているのかを新たに調べた。ArのKa線は主としてHe-likeイオンに起因するが、それより低電離のLi-likeイオンやBe-likeイオンからの発光線を観測することでどこまでAr粒子が侵入しているかを推定できる。それらの発光線の観測結果とSTRAHLコードによる計算との比較を行い、プラトー領域ではArがプラズマのコア部に侵入しているのに対して、PS領域ではr/a=0.9までしか侵入していないことが分かった。PS領域においては不純物源の位置によって不純物の振る舞いが大きく異なるわけであるが、その不純物源の位置を分ける境界層はほぼr/a =0.9の近傍となることが分かった。また、不純物からの放射光強度データの蓄積も進んだ。

現在までの達成度 (区分)
理由

25年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

25年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2014 2013

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (6件) (うち招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Plasma Diagnostics with Tracer-Encapsulated Solid Pellet2014

    • 著者名/発表者名
      Shigeru SUDO, Naoki TAMURA, Sadatsugu MUTO, Tetsuo OZAKI, Chihiro SUZUKI1, Hisamichi FUNABA, Izumi MURAKAMI, Daiji KATO, Shigeru INAGAKI, Katsumi IDA
    • 雑誌名

      J. Plasma Fusion Res.

      巻: 9 ページ: 1402039, 1-11

    • DOI

      10.1585/pfr.9.1402039

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Impurity transport study with TESPEL injection and simulation2013

    • 著者名/発表者名
      S. Sudo, N. Tamura, H. Funaba, S. Muto, C. Suzuki and I. Murakami
    • 雑誌名

      J. Plasma Fusion Res

      巻: 8 ページ: 1-8

    • DOI

      10.1585/pfr.8.2402059

  • [雑誌論文] Transport characteristics of tracer and intrinsic impurities depending on the density of LHD plasmas2013

    • 著者名/発表者名
      S. Sudo, N. Tamura, S. Muto, H. Funaba, C. Suzuki, A. Murakami, I. Murakami, Y. Yoshimura and the LHD Experiment Group
    • 雑誌名

      Plasma Phys. Control. Fusion

      巻: 55 ページ: 1-16

    • DOI

      10.1088/0741-3335/55/9/095014

  • [雑誌論文] Extreme ultraviolet spectra from highly charged gadolinium and neodymium ions in the Large Helical Device and laser produced plasmas2013

    • 著者名/発表者名
      C. Suzuki, F. Koike, I. Murakami, N. Tamura, S. Sudo, C. O'Gorman, B. Li, C. S. Harte, T. Donnelly and G O'Sullivan
    • 雑誌名

      Phys. Scr

      巻: T156 ページ: 1-3

    • DOI

      10.1088/0031-8949/2013/T156/014078

  • [学会発表] 3種類のTESPEL構造を用いた不純物輸送研究2014

    • 著者名/発表者名
      須藤 滋
    • 学会等名
      日本物理学会第69回年次大会
    • 発表場所
      東海大学
    • 年月日
      20140327-20140327
  • [学会発表] トレーサー内蔵ペレットを用いたプラズマ計測2013

    • 著者名/発表者名
      須藤 滋
    • 学会等名
      プラズマ・核融合学会会第30回年会
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 年月日
      20131205-20131205
    • 招待講演
  • [学会発表] Impurity transport characteristics of the high density LHD plasmas2013

    • 著者名/発表者名
      Shigeru Sudo
    • 学会等名
      40th EPS Conference on Plasma Physics
    • 発表場所
      Espoo, Finland
    • 年月日
      20130704-20130704
  • [学会発表] Observations of EUV Spectra from Highly Charged Heavy Ions in Optically Thin Plasmas for Benchmarking of Models2013

    • 著者名/発表者名
      C. Suzuki, F. Koike, I. Murakami, N. Tamura, S. Sudo, T. Higashiguchi and G. O'Sullivan
    • 学会等名
      2013 International Workshop on EUV and Soft X-Ray Sources
    • 発表場所
      Dublin, Ireland
    • 年月日
      2013-11-05
  • [学会発表] EUV spectroscopy of highly charged high Z ions in the Large Helical Device plasmas2013

    • 著者名/発表者名
      C. Suzuki, F. Koike, I. Murakami, N. Tamura, S. Sudo, H. A. Sakaue, N. Nakamura, S. Morita, M. Goto, D. Kato, T. Nakano, T. Higashiguchi, C. S. Harte and G. O'Sullivan
    • 学会等名
      11th International Colloquium on Atomic Spectra and Oscillator Strengths for Astrophysical and Laboratory Plasmas
    • 発表場所
      Mons, Belgium
    • 年月日
      2013-08-08
    • 招待講演
  • [学会発表] TESPEL diagnostics for magnetically confined plasmas2013

    • 著者名/発表者名
      Sudo Shigeru
    • 学会等名
      The 12th Asia Pacific Physics Conference
    • 発表場所
      Makuhari, Japan
    • 年月日
      2013-07-12

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公開日: 2015-05-28  

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