Investigation of fast ion behavior using orbit following Monte-Carlo code in magnetic perturbed field in KSTAR

軌道追跡モンテカルロコードを用いたKSTARの摂動磁場中の高速イオンの振舞いの研究

篠原 孝司; 鈴木 康浩*; Kim, J.*; Kim, J. Y.*; Jeon, Y. M.*; Rhee, T.*

Shinohara, Koji; Suzuki, Yasuhiro*; Kim, J.*; Kim, J. Y.*; Jeon, Y. M.*; Rhee, T.*

建設中の国際熱核融合炉ITERでは、装置保護のために周辺局在化不安定性(ELM)の制御が求められる。ITERでは共鳴磁場摂動コイルを設置し、そのコイルによる摂動磁場によりELM制御を行う予定である。このような摂動磁場は高速イオンの閉じ込めに影響を与えることが予想される。装置保全とプラズマ加熱性能の観点から摂動磁場が高速イオン閉じ込めに与える影響の理解が、重要な話題の一つとなっている。本研究では、高速イオン閉じ込めへの影響をKSTAR(韓国の実験装置)での実験で明らかにするため、KSTARの実験装置や実験条件を忠実に再現して、いくつかの数値モデルによる摂動磁場中での高速イオンの振舞いを高速イオン軌道追跡モンテカルロコードを用いて解析した。KSTARではプラズマ電流が低いことより有限軌道幅の影響が大きく現れ、摂動磁場があると高磁場側で発生した高速イオンであっても数十マイクロ秒という短時間で弱磁場側の壁に損失することがわかった。この高い応答性を利用することで摂動磁場の数値モデルの検証ができると期待できる。

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