2005 Fiscal Year Annual Research Report
次元的相似な低エネルギー密度ヘリカルプラズマによる高温プラズマ閉じ込め模擬実験
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15206107
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| Research Institution | National Institute for Fusion Science |
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Principal Investigator |
東井 和夫 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 教授 (20093057)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鈴木 千尋 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 助手 (30321615)
庄司 多津男 名古屋大学, 工学研究科, 助教授 (50115581)
後藤 基志 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 助手 (00290916)
大舘 暁 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 助手 (00270489)
洲鎌 英雄 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 教授 (80202125)
中島 徳嘉 核融合科学研究所, 理論シミュレーション研究センター, 教授 (30172315)
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| Keywords | 次元的相似プラズマ / ヘリカル装置 / 乱流輸送 / 新古典輸送 / 閉じ込め改善 / 径電場 / 電子バーンシュタイン波 |
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| Research Abstract |
高温・高密度プラズマにおける規格化ジャイロ半径以外の無次元パラメータ(規格化衝突周波数、トロイダルベータ値など)を一致させた次元的相似な低温・低密度プラズマを生成し、高時間・高空間分解の静電プローブによる揺動間相関計測を行い、高温プラズマのプラズマ輸送機構の解明を目的としてCHS装置にて実験研究を進めている。
極低トロイダル磁場Bt(0.1T以下)で2.45GHzのマイクロ波と9MHzの高周波により、0モード遮断電子密度の7倍近くのオーバーデンスプラズマを再現性良く得られるようになった。このように生成されたプラズマの規格化ジャイロ半径は、0.03-0.05と高磁場で生成される高温高密度のCHSプラズマに比べ3-5倍大きいが、周回周波数で規格化した衝突周波数は0.01-1、トロイダルベータ値は0.09%以下となりCHSの高温高密度とほぼ一致する値となった。すなわち、近似的に次元的相似なプラズマ生成が可能となった。このようなオーバーデンスプラズマは、電磁波モードからモード変換された電子バーンシュタイン波による加熱機構が支配的と考えられる。
Bt=613Gで15kWの2.45GHzマイクロ波で生成されたプラズマに新たに15kWのマイクロ波を重畳すると、周辺部の電子密度は急激に減少し、コア部で急速に増加する粒子ピンチ現象が観測された。このマイクロ波重畳フェイズで、密度勾配が急峻となるコア部で乱流駆動粒子束は外向きに増大する。また、新古典粒子束は支配的でない。これらの結果から、マイクロ波に直接駆動された内向きの粒子束がピンチ現象を起こしたものと結論される。今後、この現象のマイクロ波電力依存性、トロイダル磁場(サイクロトロン共鳴層位置)などに対する依存性のデータ集を行い、閾値電力の有無やマイクロ波吸収層の影響を明らかにする。
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Research Products
(1 results)
