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伊世井 宣明; 諫山 明彦; 石田 真一; 佐藤 正泰; 及川 聡洋; 福田 武司; 長島 章; 岩間 尚文*; JT-60チーム
Fusion Engineering and Design, 53(1-4), p.213 - 220, 2001/11
被引用回数：16 パーセンタイル：73.13(Nuclear Science & Technology)JT-60Uプラズマの電子温度分布を、高時間・高空間分解能で測定することを目的として、ECE(電子サイクロトロン放射光)計測システムの開発を進めてきた。このシステムは、三つの異なったタイプのECE計測器から構成されている。フーリエ分光器は、絶対較正が施され、また、広い周波数領域の測定が可能であるが、時間分解能は、可動ミラーの駆動時間で制約されている。それに対し、回折格子型分光器は、高い時間分解能を有するが、絶対較正はできず、相対較正が適用される。また、ヘテロダインラジオメータは、高時間分解能と高空間分解能を合わせ持ち、さらに、SN比が非常に高いという特徴を有するが、周波数領域は、限られている。JT-60UにおけるECE計測システムでは、これらの機器を相補的に組み合わせて活用することにより、高分解能で信頼性の高い計測データを提供することに成功している。
三枝 幹雄*; 菊池 祐介*; 武井 奈帆子*; 金澤 貞善*; 春日井 敦; 坂本 慶司; 今井 剛
Fusion Engineering and Design, 53(1-4), p.505 - 510, 2001/01
被引用回数：11 パーセンタイル：61.93(Nuclear Science & Technology)電子サイクロトロン電流駆動を高効率で行うためには、ミリ波帯の電磁波を各入射角ごとに最適な楕円偏波で入射する必要がある。この最適な楕円偏波を作成するために用いる偏波器を、従来の2枚のシステムから1枚に削減が可能な提案を行う。またその際のプラズマ中の正常波と異常波の励起効率の評価を行う。
春日井 敦; 坂本 慶司; 高橋 幸司; 梶原 健; 庄山 裕章; 池田 幸治; 恒岡 まさき; 池田 佳隆; 藤井 常幸; 假家 強*; et al.
Fusion Engineering and Design, 53(1-4), p.399 - 406, 2001/01
被引用回数：17 パーセンタイル：74.75(Nuclear Science & Technology)原研ではITER R&Dのもとで、ITER用170GHzジャイロトロンの開発を行っている。これまでに、ダイヤモンド窓の開発などにより、世界のトップデータとなる出力約0.5MWで8秒間の出力を達成した。次のステップとしてジャイロトロンのビームトンネルを改良し、発振効率を28%まで改善させた。さらに、1MW-10秒を目標とした次期170GHzジャイロトロンを製作し、現在発振実験を行っている。また170GHzジャイロトロンの開発をベースに、JT-60Uでの電子サイクロトロン加熱/電流駆動のための、周波数110GHz、ダイヤモンド窓搭載ガウシアンビーム出力ジャイロトロンを製作し、プラズマへの応用を開始した。これまでに出力1MWで0.6秒の発振が得られている。
小林 則幸*; Bosia, G.*; Petzold, B.*
Fusion Engineering and Design, 53(1-4), p.475 - 484, 2001/01
被引用回数：17 パーセンタイル：74.75(Nuclear Science & Technology)ITERの電子サイクロトロン装置はプラズマ加熱、定常運転のための中心/周辺電流駆動、ネオクラシカル・ティアリング不安定性の安定化のための局在した周辺電流駆動、第一壁の放電洗浄、電子サイクロトロン共鳴による初期電離を供給することを想定している。これらの機能を実現するには色々な角度で高周波ビームを入射することが必要であるが、一方厳しい環境条件下でのビーム入射機器に対する高い信頼性が必要となるため、電子サイクロトロン装置を大きく2つに分けた設計をすることとした。1つはコアサブシステムと呼び、おもに定常運転とプラズマ加熱に用いることを想定し、高周波ビームを水平ポートから入射する。他はNTMサブシステムと呼び主にネオクラシカルティアリングモード不安定性を抑えるために用いることを想定し、高周波ビームを上部ポートから入射する。
諫山 明彦; 伊世井 宣明; 石田 真一; 佐藤 正泰; 鎌田 裕; 井手 俊介; 池田 佳隆; 高橋 幸司; 梶原 健; 濱松 清隆; et al.
Fusion Engineering and Design, 53(1-4), p.129 - 135, 2001/01
被引用回数：12 パーセンタイル：64.65(Nuclear Science & Technology)JT-60Uにおいて電子温度揺動を測定するための電子サイクロトロン放射(ECE)診断装置及びそれによる測定結果について記述されている。1999年にヘテロダインラジオメータシステムが拡張されてチャンネル数が24になり、176~200GHzのECEを測定することができるようになった。このヘテロダインラジオメータシステムにより、高
Hモード放電で観測される磁気島の位置や構造が測定できるようになった。また、回折格子型分光装置を用い、電子サイクロトロン加熱や電子サイクロトロン電流駆動を行っているときのm/n=1/1モード(m,nはそれぞれポロイダルモード数及びトロイダルモード数)や鋸歯状振動の挙動を調べた。その結果、電子サイクロトロン(EC)波入射時にはm/n=1/1の磁気島幅が減少することがわかった。また、q=1面付近にEC波を入射することにより鋸歯状振動周期が顕著に増大することがわかった。
高橋 幸司; 梶原 健; 春日井 敦; 諫山 明彦; 池田 佳隆; 井手 俊介; 坂本 慶司; 今井 剛; 藤井 常幸
Fusion Engineering and Design, 53(1-4), p.511 - 516, 2001/01
被引用回数：18 パーセンタイル：76.38(Nuclear Science & Technology)電子サイクロトロン波加熱(ECRF)装置はプラズマ加熱・電流駆動、及びそれによるMHD制御の有力な手段として期待されている。ECRF装置は高周波源(ジャイロトロン)、高周波をアンテナまで伝送する伝送系(20~100m)及びアンテナからなる。高周波を効率良く伝送する伝送系開発は重要で、高効率伝送を目的とした導波管内径31.75mmの110GHz伝送系(長さ40m,偏波器含むマイターベンド8個)の伝送試験を行った。高周波電力1MWで伝送効率89%を実証した。その後、JT-60Uにおいて高性能プラズマの定常運転を目的としたECRF装置の伝送系(長さ60m,偏波器含むマイターベンド9個)を試作し、MWレベルで効率75%の伝送を実証した。また、プラズマへの結合を決める高周波の偏波測定を行い、JT-60Uプラズマに対する最適偏波を得るとともに、プラズマ電子温度上昇の偏波特性を得た。
小関 隆久; 濱松 清隆; 諫山 明彦; 栗田 源一
Fusion Engineering and Design, 53(1-4), p.65 - 69, 2001/01
被引用回数：7 パーセンタイル：48.66(Nuclear Science & Technology)衝突周波数が小さい高プラズマにおいて、磁気島に沿って流れるブートストラップ電流が磁気島を成長させることが考えられる。これは、新古典テアリングモードと呼ばれ、定常プラズマにおける新たな
限界になるものとして、最近、重要課題となっている。ここでは、新古典MHDモデルに基づく磁気島の発展方程式をもとに、飽和時の磁気島幅を評価し、電流分布や圧力分布に対する影響を調べた。その結果、テアリングモードの有理面が低シア領域にあると不安定効果が大きいこと、低
プラズマでは高nモードがより安定であることなどが明らかとなった。また、磁気島への局所電流駆動による安定化効果を調べ、小半径の10%程度の幅の電流を磁気島へ駆動することにより、プラズマ電流の1
2%の駆動電流で、大きな安定化効果が期待できることを示した。
濱松 清隆; 福山 淳*
Fusion Engineering and Design, 53(1-4), p.53 - 58, 2001/01
被引用回数：33 パーセンタイル：89.46(Nuclear Science & Technology)ITERでの電子サイクロトロン波による電流駆動(ECCD)の空間的局所性とその位置制御性に関して、ECビームの入射位置と入射方向の依存性を数値的に解析した。ここで、波動周波数は基本波共鳴の160GHz,O-モード入射とした。最も局在する駆動電流分布及び最大の電流駆動効率を得るためのそれぞれの最適入射角を求めた。これにより、最大電流駆動効率をもつ駆動電流の空間分布は広がり、局所電流駆動には適していないことが判明した。また、電子温度の上昇とともに相対論的効果による第2高調波共鳴が発生し、電流駆動効率の下がる空間領域のあることを示した。
佐藤 正泰; 伊世井 宣明; 諫山 明彦; 石田 真一
Fusion Engineering and Design, 53(1-4), p.161 - 168, 2001/01
被引用回数：0 パーセンタイル：0.01(Nuclear Science & Technology)トカマクプラズマにおける電子サイクロトロン放射(ECE)による電子温度分布測定に関する克服すべき課題(相対論的効果、屈折効果、偏光の効果)のうち従来余り重要性が認識されていない偏光の効果について、偏光面の状態を数値解析で評価した結果について発表する。ここでは水平の視線に限定する。トカマクでは磁気軸を通る視線では、ファラディ回転が起こらない。しかし磁場のシアの効果により偏光面が回転する。数値計算の結果によれば、従来行われている一偏波の測定では、電子温度を過小評価する割合は安全係数が3で1%、1で8%である。偏光面の回転角と磁場の回転角はほぼ同じであるが、安全係数が小さくなると、そのずれは大きくなり、安全係数が1で3%ずれが生じる。磁気軸からかなり離れた視線ではファラディ回転がおもに効き、一偏波の測定では過小評価分の評価が困難となり、電子温度の測定ができない。
星野 克道; 高橋 幸司; JFT-2Mグループ
Fusion Engineering and Design, 53(1-4), p.249 - 257, 2001/01
被引用回数：6 パーセンタイル：44.06(Nuclear Science & Technology)JFT-2Mで行ったテアリング・モードの抑制実験の結果について報告する。このモードは、プラズマの崩壊の原因となること、また、プラズマ圧力の増加の制限をもたらすことなどのためにトカマクの高性能化に重大な障害となる磁気流体的不安定性である。JFT-2Mでは、電子サイクロトロン波によるテアリング・モードの安定化を世界に先駆けて実証してきたが、さらにモード抑制の機構解明のために、入射角可変アンテナを開発し、実験を開始した。この新アンテナにより、波動による加熱/電流駆動効果の分離が精度良く可能となった。初期実験の結果、波動の入射方向を変えてもモード抑制が起こり顕著な違いは見られなかった。この実験結果により、現在観測されているテアリング・モードの抑制は、おもにECHの電子加熱効果でもたらされており、波動による電流駆動効果でもたらされてはいないことがわかった。
池田 佳隆; 春日井 敦; 高橋 幸司; 梶原 健; 諫山 明彦; 井手 俊介; 寺門 正之; 篠崎 信一; 横倉 賢治; 安納 勝人; et al.
Fusion Engineering and Design, 53(1-4), p.351 - 363, 2001/01
被引用回数：40 パーセンタイル：92.09(Nuclear Science & Technology)JT-60Uの高周波加熱として、電子サイクロトロン(EC)波による局所加熱/電流駆動の初期運転及び実験結果を報告する。本システムは、固体電流スイッチと高安定加速電源を従来の高周波加熱装置に付加することによりEC波を発振させるものであり、現在まで発振出力1MW,2秒,プラズマ入射電力0.75MW,2秒に成功した。局所加熱においては、アンテナの準光学可動鏡により、プラズマ中心から端まで、約15cmの中で加熱位置を制御できることを確認するとともに、入射の偏波条件を最適化することで、0.75MW,0.3秒の入射で中心電子温度を4.4keV上昇することに成功した。さらにNBIによる高 HモードプラズマにEC波を入射し、中心電子温度を約10keVに維持することを確認した。
