2006 Fiscal Year Annual Research Report
高温プラズマの閉じ込め改善と定常性に協働する燃料注入制御法の開発
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17206095
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| Research Institution | National Institute for Fusion Science |
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Principal Investigator |
山田 弘司 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 教授 (20200735)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
森崎 友宏 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 助教授 (60280591)
田中 謙治 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 助教授 (50260047)
増崎 貴 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 助教授 (80280593)
坂本 隆一 核融合科学研究所, 助教授 (10290917)
宮沢 順一 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 助手 (50300728)
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| Keywords | プラズマ・核融合 / 物性実験 / 燃料供給効率 / ペレット入射 / 粒子排気 |
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| Research Abstract |
プラズマ中の熱と粒子の輸送には結合が見られる。本研究の目的は、高温プラズマへの燃料供給に関する物理的知見と技術の確立を基盤として、熱粒子の閉じ込めが良好な状態を生成、定常維持するための内部変数(温度分布、密度分布、圧力分布)および外部制御変数(加熱、排気)と協働する燃料供給制御法の開発を行うことにある。平成18年度は、パイプガン方式燃料供給ペレット入射能力の増強、連続ペレット入射による密度帰還制御性能の向上、および溶発ペレット観測系の整備を進め、大型ヘリカル装置をプラットフォームとする高温プラズ々閉じ込め実験に当たった。また、合わせてガスパフによってプラズマを周辺を冷却し、壁構造物から離すデタッチ状態についての研究を装置間比較を含めて進めた。周辺排気条件が好ましい状態で固体水素ペレット入射によるプラズマ中心部への燃料供給を行うことにより、粒子輸送の改善を伴って、中心密度が1立方メートル当たり10の21乗個に達する高密度状態を実現することができた。このよう高い密度はガスパフでは達成することができない。周辺中性粒子密度とペレット進入深さの条件を探るためのパラメータ分析を進めた。連続ペレット入射によってこの高密度を定常に保つ試みを行ったが、連続ペレット入射装置の入射速度(300m/s)程度では、進入が周辺部の留まり、輸送障壁の内側へ燃料供給ができず、また中性粒子圧力の上昇をもたらして、粒子閉じ込め状態を劣化させることが分かった。このため、次年度以降、高密度を定常に保っために必要な連続ペレット入射装置のペレットの大きさおよび速度条件を検討した。また、ペレット溶発によるプラズモイドの動きをモデリングする計算コードの整備を進めるとともに、ビデオ画像よりも高速の位置感受型フォトダイオード計測の開発を進めた。
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Research Products
(4 results)
