2007 Fiscal Year Annual Research Report
トロイダル系核融合プラズマにおけるポロイダル回転制御
Project/Area Number |
06J05106
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Research Institution | National Institute for Fusion Science |
Principal Investigator |
高橋 裕己 National Institute for Fusion Science, 大型ヘリカル研究部, 助教
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Keywords | 核融合 / プラズマ / 磁場閉じ込め / TU-Heliac / CHS / 閉じ込め改善モード / イオン粘性 / ポロイダルフロー |
Research Abstract |
トロイダルプラズマにおける径電場制御の手法の一つとして電極バイアス実験が挙げられる。電極バイアス実験では、プラズマ中に挿入した電極を真空容器等に対してバイアスする事により、プラズマ中に能動的に径電場を形成する事が可能である。電極バイアス実験には、(1)電極電圧および電極電流を変化させる事により、外部からの径電場の形成が可能である、(2)電極電流からポロイダル回転の駆動力を実験的に評価できる、という利点がある。本研究では、トロイダルプラズマにおける、径電場の形成機構、並びに、閉じ込め改善モードへの遷移に対する新古典イオン粘性の役割の解明を目的として、装置サイズ、磁場のリップル構造の大きく異なるヘリカル型装置である、TU-HeliacとCHSおいて熱陰極バイアス実験を行った。 両装置において、プラズマの最外殻磁気面内に挿入したLaB_6製熱陰極を真空容器に対して負バイアスする事によって、線平均密度・蓄積エネルギーの増大、密度勾配・圧力勾配の急峻化、径電場の増大、非線形プラズマ抵抗の現出を実現し、閉じ込め改善モードの要件を満たすプラズマ形成に成功した。さらに、電極バイアスによる閉じ込め改善モードへの遷移条件が、ポロイダル粘性を基盤としたHモードの遷移理論から計算された遷移条件と良好に一致する事を示した。 本研究ではさらに、磁場リップル構造、装置サイズ、衝突周波数領域の異なるヘリカル型プラズマ装置である大型ヘリカル装置において、新たに設計・製作した炭素電極を用い、高磁場下における84GHzECRHプラズマを対象に電極バイアス実験を行い初期的な実験結果を取得した。
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Research Products
(6 results)