2015 Fiscal Year Annual Research Report
新型トレーサー内蔵ペレットを利用した不純物輸送特性の空間構造の解明とその応用研究
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15H04234
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| Research Institution | National Institute for Fusion Science |
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Principal Investigator |
田村 直樹 核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 助教 (80390631)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鈴木 千尋 核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 助教 (30321615)
庄司 主 核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 准教授 (00280602)
向井 清史 核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 助教 (90632266)
村上 泉 核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 教授 (30290919)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | プラズマ / 核融合 / ヘリカル / 不純物輸送 / 不純物トレーサー / トレーサー内蔵固体ペレット / TESPEL |
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| Outline of Annual Research Achievements |
磁場閉じ込め高温プラズマにおける不純物輸送特性の空間構造の特定及びその形成を担う物理機構の解明を第一の目的として、平成２７年度はそのために必要な準備を進めた。まずは、プラズマ閉じ込め領域内部の任意の位置に不純物トレーサーを注入することができるトレーサー内蔵固体ペレット（TESPEL）において、従来の一重殻構造に加えて、新たに二重殻構造のものを開発することに成功した。今回は、当初の予定通り、ジクロロポリスチレンを材料として、不純物トレーサー含有殻を開発した。これにより、不純物トレーサー注入位置をより一層柔軟に調整することができると期待される。不純物トレーサーイオンの計測強化の目的で新規整備予定であった真空紫外分光器については、費用対効果の観点から取りやめることにし、既存のある程度同等の機能を有する真空紫外分光器の中性子及びガンマ線対策を重点的に実施した。このほかに、不純物トレーサー注入位置をより細かく設定できるように入射角可変機構付きTESPEL入射装置の調整、改造を進めた。既存の実験データを用いた不純物輸送特性の空間構造のモデル化作業においては、今後の叩き台となるような一定の成果が得られた。その成果の一部は、ヘリカル系プラズマに関する国際ワークショップにおいて口頭講演として選出された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初の計画通り、二重殻トレーサー内蔵固体ペレット（TESPEL）の開発に成功した。不純物トレーサーイオンの計測強化の目的で新規整備予定であった真空紫外分光器については、平成２９年度から予定されている大型ヘリカル装置（LHD）の重水素実験時に発生する中性子及びガンマ線対策を新たに明らかとなった指針も考慮しつつ慎重に検討したが、費用対効果の観点から取りやめることとした。その代替計画として、不純物輸送特性が大きく変化すると考えられる領域とそれ以外の領域におおまかに視線を移動させることができる既存の真空紫外分光器の中性子及びガンマ線対策に重点的に取り組んだ。この計画変更への対応として、善後策として検討していた１次元不純物輸送コードとの比較の重点化にも今後取り組む予定である。このほかに、不純物トレーサー注入位置をより細かく設定できるように入射角可変機構付きTESPEL入射装置の調整、改造を進めた。また、既存の実験データを用いた不純物輸送特性の空間構造のモデル化作業においては、今後の叩き台となるような一定の成果が得られた。以上のことから、若干の計画変更はあったものの、本研究はおおむね順調に進展していると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
大型ヘリカル装置における実験は、平成２７年度は予期せぬ事情によりキャンセルとなったが、平成２８年度は年度末から実施される予定である。できるだけ早急に新たに開発した二重殻トレーサー内蔵固体ペレット（TESPEL）を用いた実験が実施できるように準備を進めるが、キャンセルになった分、使用可能なマシンタイムがタイトになることが予想されるため、実験データが効率的に取得できるような実験シナリオを策定する。また、不純物輸送係数の空間構造モデルの詳細化作業については、一次元不純物輸送コードによる計算を高度化することにより、加速させる。また、本研究で明らかにする不純物輸送特性の特異な空間構造を利用した高放射損失放電の高度化の検討を開始する。これまでに引き続いて、国内外で開催されるワークショップや学会に参加して、本研究の進捗状況について報告し、外的評価を受ける。まとまった成果については、コミュニティにおいて認知度の高い学術論文誌に投稿する。
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[Journal Article] Development of impurity seeding and radiation enhancement in the helical divertor of LHD2015
Author(s)
K. Mukai, S. Masuzaki, B.J. Peterson, T. Akiyama, M. Kobayashi, C. Suzuki, H. Tanaka, S.N. Pandya, R. Sano, G. Motojima, N. Ohno, T. Morisaki, I. Murakami, J. Miyazawa, N. Tamura, S. Yoshimura, I. Yamada, R. Yasuhara, H. Funaba, K. Tanaka and the LHD Experiment Group
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Journal Title
Nuclear Fusion
Volume: 55
Pages: 083016 - 1-9
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] Observation of termination process of long pulse plasma discharges using stereoscopic fast framing cameras in the Large Helical Device2015
Author(s)
M. Shoji, H. Kasahara, H. Tanaka, T. Murase, M. Tokitani, S. Morita, M. Goto, T. Oishi, T. Mutoh, E. de la Cal, C. Hidalgo and the LHD experiment group
Organizer
25th International Toki Conference
Place of Presentation
Toki, Japan
Year and Date
2015-11-03 – 2015-11-06
Int'l Joint Research
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[Presentation] Transport properties of high-beta plasmas in the inward shifted configurations on LHD2015
Author(s)
H. Funaba, K.Y. Watanabe, S. Sakakibara, S. Murakami, R. Seki, S. Ohdachi, Y. Suzuki, I. Yamada, R. Yasuhara, K. Tanaka, T. Tokuzawa, M. Osakabe, H. Yamada, Y. Takeiri and LHD Experiment Group
Organizer
25th International Toki Conference
Place of Presentation
Toki, Japan
Year and Date
2015-11-03 – 2015-11-06
Int'l Joint Research
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[Presentation] EUV Spectroscopy of tungsten ions in LHD plasmas2015
Author(s)
C. Suzuki, I. Murakami, N. Tamura, S. Sudo, H.A. Sakaue, N. Nakamura, S. Morita, M. Goto, D. Kato, T. Nakano, C.S. Harte and G. O'Sullivan
Organizer
14th Coordinated Working Group Meeting
Place of Presentation
Warsaw, Poland
Year and Date
2015-06-17 – 2015-06-19
Int'l Joint Research
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