2005 Fiscal Year Annual Research Report
乱流揺動計測用イメージング干渉計を用いたLHDにおける粒子異常輸送の研究
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05F05106
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Research Institution | National Institute for Fusion Science |
Principal Investigator |
森下 一男 (川端 一男) 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 教授
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
MICHAEL C.A 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 外国人特別研究員
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Keywords | 高温プラズマ / 乱流揺動 |
Research Abstract |
炭酸ガスレーザーを用いた新しい乱流揺動計測手法を開発した。当初平成17年度はテストベンチでの原理検証実験のみを行う予定だったが、原理検証を終了した後計画を前倒しして、核融合科学研究所大型ヘリカル装置(LHD)に計測システムを設置し、高温プラズマの乱流揺動を計測した。本手法はプラズマ中の乱流揺動が磁力線方向に波長が長くそれと垂直方向に短いことを利用して揺動の進行方向を2次元検出器を用いて計測するものである。乱流揺動の進行方向がわかればそれと直交する磁力線方向がわかり、磁力線方向は磁力線追跡計算より同定できるので、進行方向からプラズマ中の空間位置を決定することができる。本手法により高温プラズマの粒子、エネルギー閉じ込めに寄与していると考えられるイオンのラーモア半径の10倍程度の波長を持つ揺動をプラズマの小半径の1/3-1/5程度の空間分解能で存在位置を決定することができた。LHDにおける粒子閉じ込めと乱流揺動の相関を探るために中性粒子ビームによる加熱パワーをスキャンし粒子閉じ込めを変化させたときの乱流揺動の応答を計測した。それによると、プラズマ境界近くに存在するイオンの反磁性方向に進行する乱流揺動とプラズマ周辺付近の拡散係数に明確な相関があることを見出した。拡散係数が大きくなるに連れて乱流揺動の振幅も大きくなった。この結果は観測した乱流揺動が粒子閉じ込めの劣化を引き起こしていることを示している。これらの結果は平成17年10月米国コロラド州デンバーで開催されるアメリカ物理学会プラズマ分科会で報告した。
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Research Products
(3 results)