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小川 宏明; 小川 俊英; 都筑 和泰; 川島 寿人; 河西 敏*; 柏 好敏; 長谷川 浩一; 鈴木 貞明; 柴田 孝俊; 三浦 幸俊; et al.
Fusion Science and Technology, 49(2), p.209 - 224, 2006/02
被引用回数：3 パーセンタイル：24.08(Nuclear Science & Technology)JFT-2Mでは、コンパクト・トロイド(CT)入射による先進的燃料補給法の開発を進めてきた。JFT-2Mの実験において、初めてHモードプラズマ中にCTを入射することに成功し、Hモードとの両立を確認した。その際の粒子補給効率として最大40%を得た。また、トカマク中でのCTの上下方向のシフトや反射といったトカマク磁場との相互作用に起因するCTの挙動を実験的に解明した。さらにCT入射直後に発生する磁気揺動の解析から、この揺動がCT磁場とトカマク磁場との磁気リコネクションを通じた粒子解放過程に関連することを明らかにした。同時に、入射装置の改良によるCTパラメータ(密度,速度)の向上や湾曲輸送管を用いたCT輸送実験を行い大型装置に適用する際の技術開発を進めた。
Polevoi, A. R.*; 嶋田 道也
Plasma Physics and Controlled Fusion, 43(11), p.1525 - 1533, 2001/11
被引用回数：32 パーセンタイル：68.43(Physics, Fluids & Plasmas)ペレット入射後、ペレットが溶解・蒸発・イオン化して発生する低温高密度流体の輸送解析には、本来三次元の磁気流体の輸送方程式を解く必要があるが、これは大規模な計算であるため、実験との比較やペレットのパラメータの最適化には不適である。今回簡略化したペレットの溶発と輸送のモデルをプラズマ輸送コードASTRAに組み込んで、ASDEX-U及びDIII-Dの実験結果と良い一致を得た。この計算手法は実験結果の解析及びペレットの最適化に有効と考えられる。ITERのパラメータを用いた計算では、高磁場側からの入射によって、0.5km/s以下の入射速度においても半径の60-70%までの燃料補給が可能であるという結果を得た。
Raman, R.*; 伊丹 潔
プラズマ・核融合学会誌, 76(10), p.1079 - 1087, 2000/10
JT-60Uへの応用を考えた、コンパクト・トロイド(CT)入射装置の概念設計についての論文である。0.4mgの重水素燃料を10Hzの周波数で、2TのJT-60Uプラズマに300km/sの速度で入射できる設計である。電源の主要部分は、CTの形成用に80個の、加速用100個のコンデンサー・バンクからなる。JT-60U入射口でのリップルトロイダル磁場及びポロイダル磁場をシールドするために、超電導金属の受動的磁気シールドを新たに考案した。
河西 敏; 長谷川 浩一; 小田 泰嗣*; 小野塚 正紀*; 鈴木 貞明; 三浦 幸俊; 辻村 誠一*
JAERI-M 92-143, 40 Pages, 1992/09
核融合実験装置のプラズマへの粒子入射法の一つとして研究開発が進められている固体水素(重水素)ペレット入射技術に関して、繰り返してペレットを射出できるニューマチック式ペレット入射装置の開発を行った。今までに冷却器の温度、押出し用ピストンの速度、加速ガス圧力等を調整、制御することにより、2~3.3Hzで速度と質量のそろったペレットを繰り返し射出することができた。また、最大1.7km/sの速度を得ることができた。
谷 啓二; 芳野 隆治; 津田 孝; 滝塚 知典; 安積 正史
Fusion Technology, 21, p.103 - 113, 1992/03
中性粒子入射加熱の1方法として考えられたリップル入射をトカマク炉の燃料補給に応用し、軌道追跡モンテカルロ(OFMC)コードを用いてその有用性を示した。リップルに捕捉された入射粒子のプラズマ中への侵入深さは、ビームエネルギーに強く依存すること。また、リップルから離脱した入射粒子のリップル励起拡散による損失は、あまり重要ではなく、ビームエネルギー-温度比Eb/Teoが4より小さければ、燃料補給効率は80%を越えること。さらには、プラズマへの侵入深さには、最適な入射トロイダル角が存在することなどが明らかにされた。リップル燃料補給において最も問題となる、リップルによるアルファ粒子の閉じ込め劣化についても同じOFMCコードを用いて検討し、リップル分布を調整することにより、損失を5%以下に抑制することが可能であることを示した。また、応用例としてITERにおけるリップル燃料補給についても検討した。
河西 敏; 長谷川 浩一; 三浦 幸俊; 石堀 郁夫
JAERI-M 86-035, 24 Pages, 1986/03
JFT-2Mにおいて粒子補給とプラズマ特性の改善を目的として1ペレット射出装置を製作し、性能試験を行った。最大スピ-ドは約900m/s(H
ペレット、14kg/cm
He加速)、入射実験におけるスピ-ドは714~833m/sである。スピ-ドの再現性は80~90%であり、射出スピ-ドは理想気体モデルに基づく計算値の80~95%である。補給できる粒子数は設計値の71~90%(1.65mm
1.65mmLペレット)及び46~56%(1mm1mmLペレット)である。飛行軌道の拡がりはプラズマ中心の位置で約26mmである。
仙石 盛夫
JAERI-M 85-102, 102 Pages, 1985/08
トカマク型核融合装置におけるプラズマと第一壁との相互作用とプラズマ閉込め特性との関連を、不純物制御及び燃料粒子制御の観点から議論した。不純物制御に関する研究ではDIVAトカマクの第一壁に炭素蒸着をほどこし、プラズマの閉込め特性が約2倍改善された。粒子制御に関する研究ではDOUBLET IIIトカマクにて重水素の固体ペレット入射により燃料補給した結果境界部での粒子リサイクリングが低減出来、閉込め特性は1.7~2倍改善された。これによりINTOR比例則(エネルギー閉込め時間の)は高密度領域まで成立することが示された。この様に閉込め特性改善のためには不純物制御のみならず粒子制御も重要である。両者の制御により閉込め特性が改善されることが本研究において実証された。
