| 研究課題/領域番号 |
62420051
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
板谷 良平 京都大学, 工学部, 教授 (90025833)
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| 研究分担者 |
北條 仁士 筑波大学, プラズマ研究センター, 助教授 (30116660)
久保 寔 京都大学, 工学部, 教務職員 (80089127)
八坂 保能 京都大学, 工学部, 助教授 (30109037)
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| キーワード | タンデムミラ- / イオンサイクロトロン加熱 / ヘリコン波 / 2種イオン混成共鳴 / MHD安定性 / 電位 / 閉じ込め / 熱障壁 |
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| 研究概要 |
RFタンデムミラ-は、イオンサイクロトロン高周波(ICRF)のみを用いて、タンデムミラ-閉じ込めを実現しようとするものである。本最終年度において、セントラルRFとプラグRFの組合せにより、プラズマ生成、MHD安定化、イオン加熱、並びに熱障壁付閉じ込め電位形成の全てがICRFにより達成できることを実証した。1.中央セルにおいて励起したヘリコン/速波により、電子密度n〜1.8×10^<13>cm^<-3>、電子温度15〜30eVの一種イオン高密度プラズマが生成された。2.n=(0.3〜0.1)×10^<13>cm^<-3>の二種イオンプラズマにおいて、混成共鳴層が存在するとき、イオン温度上昇ΔTi〓〜110eVが得られた。これは、ヘリコン/速波が共鳴層で遅波にモ-ド変換され、少数イオン加熱が生じたためである。また、少数イオンの割合が20%以上でもモ-ド変換は起こり得るがモ-ドの変換率は大きくない。3.セントラルRF入射によりプラグセル中央において電位の窪みが見られた。これはプラグセルで加熱された少数イオンがスロッシング・イオン分布を形成したためであると推測される。また、n〜0.2×10^<13>cm^<-3>、Ti〓〜140eVにおいて、プラグセルに60〜80Vの閉じ込め電位が形成され、イオンの端損失の減少が達成された。計算によるとこの閉じ込め電位により軸方向の閉じ込め時間は2〜3倍に改善された。4.プラグRFの重畳により、プラグセルにおいて約90Vの熱障壁が形成され、その電位の深さはプラグRFの入射電力にほぼ比例する。イオンの掃き出し機構は半径方向の非両極性損失によるものである。RF電力の増強による閉じ込めおよび熱障壁電位の増大、並びに熱障壁形成による閉じ込めの改善の観測は今後の課題である。
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