LHDにおけるマイクロ波イメジーング計測

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14208055
• Research Institution: National Institute for Fusion Science
• Principal Investigator: 長山 好夫 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 教授 (10126138)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 稲垣 滋 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 助手 (60300729) ; 間瀬 淳 九州大学, 先端科学技術共同研究センター, 教授 (00023325) ; 森下 一男(川端) 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 教授 (60109353) ; 田中 謙治 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 助手 (50260047) ; 徳沢 季彦 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 助手 (90311208)
• Keywords: ECE / 反射計 / 画像計測 / プラズマ / 核融合 / イメージング / マイクロ波

Research Abstract

本研究の目的はLHDにおいて高温無電流プラズマの乱流構造の計測を目的としたマイクロ波反射計およびECEイメージング計測法を開発することである。昨年度の実験では、LHDにおいてECH加熱によってプラズマ内部に内部輸送障壁(ITB)が発生することが確認された。また、NBI電流駆動プラズマでは周辺部プラズマにおいて鋸歯状波振動とよばれる周期的緩和現象が発生することが分かった。理論的にはプラズマ中の乱流の非線形相互作用によって帯状流(zonal flow)が発生しそれがITBの生成を引き起こすと考えられている。また、鋸歯状波振動は磁気流体力学的(MHD)不安定性の成長によりおこる磁力線の再結合とされている。乱流やMHD不安定性は電子温度や電子密度の変動を引き起こすのでECEおよびマイクロ波反射計によって計測可能のはずである。したがって、ITBや鋸歯状波振動はマイクロ波イメージング計測の絶好のターゲットであると思われる。本年度はECE計測の基礎研究を行った。LHDはECE計測にとって全く新しい対象である。ECEで計測した電子温度とトムソン散乱で計測した電子温度が一致したので、ECEイメージングによって電子温度の画像計測が原理的には可能であることが実証された。これは"Electron Temperature Measurement Using Electron Cyclotron Emission on LHD"と題して研究発表を行った。Xモードマイクロ波反射計の基礎研究として、パルスレーダー型反射計を調べた。周波数33,39,60,65GHzでプラズマによるXモードマイクロ波の反射を得た。これは、"X-mode pulsed radar reflectometer for density fluctuation measurements on LHD"と題して研究発表を行った。

Research Products

• [Publications] Y.Nagayama: "Electron Temperature Measurement Using Electron Cyclotron Emission on LHD"J.Plasma Fusion Res.SERIES. Vol.5. 184-188 (2002)
• [Publications] T.Tokuzawa: "X-mode pulsed radar reflectometer for density fluctuation measurements on LHD"Review of Scientific Instruments. Vol.74, No3. 1506-1509 (2003)