RF回転磁場による超高ベータプラズマの局所電流駆動と真空分布緩和

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14380212
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 後藤 誠一 大阪大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (90029140)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 大久保 衛 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助手 (50243168) ; 杉本 敏司 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (70187665) ; 岡田 成文 大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (40135661) ; 吉村 智 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助手 (40294029)
• Keywords: FRCプラズマ / 電流駆動 / IGBTインバーター回路 / 高周波大電力共振器 / 回転磁場

Research Abstract

研究目的は、金属製容器内に保持されたベータ値90%以上のFRCプラズマを対象とし、電子電流を誘起させる新しい電流駆動方式の開発にある。このための手法として、閉じ込め用の軸方向磁場に垂直方向に弱い回転磁場を所定の周波数で印加する。電子とイオンの回転速度差を利用するわけであり、それが物理課題の基本項目であるが、他に、磁場侵入、加熱効果、さらに金属容器内という制約からくる局所駆動とその空間緩和が未知の課題となる。そしてこの実験を成功させうるための技術開発課題は、駆動源の開発と導入アンテナ系の開発に焦点がある。
この研究は、昨年10月に追加承認された関係上、上記研究内容のうち技術上の課題のみに集中してとりくんだ。現在までの成果は次のとおりである。
○電力半導体IGBTを用いた100kHzの高周波電源を開発した。到達性能は、共振回路内で10KV6KA、持続時間2ms以上、立ち上がり時間0.1msである。IGBTは直並列式とし、そのゲート用回路・スナバー回路の開発に成功した。また、回転磁場発生にはもう一基必要なため、同じ性能のものを追加製作し、両者をコンピュータ制御しうるソフトを開発した。
○電流導入部及び駆動用アンテナ系を、数値解析により設計し、製作した。本年3月からFRC装置に組み入れる準備をしている。

Research Products

• [Publications] N.Iwasawa et al.: "Eigenmode analysis of low frequency waves in a field reversed configuration(FRC)"Journal of Plasma and Fusion Research SERIES. Vol.5(in print). (2003)
• [Publications] M.Okubo et al.: "New translation technique for FIX-FRC plasmas"Journal of Plasma and Fusion Research SERIES. Vol.5(in print). (2003)
• [Publications] S.Yoshimura et al.: "Internal magnetic probe measurement in heating experimement of FRC plasma by low frequency magnetic pulse"Journal of Plasma and Fusion Research SERIES. Vol.5(in print). (2003)