2003年度

Proceedings of 30th EPS Conference on Controlled Fusion and Plasma Physics (CD-ROM)

310883
Examinations on plasma behaviour during disruptions on existing Tokamaks and extrapolation to ITER
杉原正芳 ; Lukash. V.* ; 河野康則 ; 芳野隆治 ; Gribov, Y.* ; Khayrutdinov, R. * ; 三木信晴* ; 大森順次* ; 嶋田道也
Proceedings of 30th EPS Conference on Controlled Fusion and Plasma Physics (CD-ROM), 4p.(2003) ; (JAERI-J 20376)

　ディスラプション時のプラズマ挙動に関して，JT-60などの実験結果を詳細に解析する．その結果を2次元自由境界平衡発展解析コード「DINA」に組み込み，ITERにおけるディスラプション挙動の予測解析を行う．

310882
Spectroscopic measurement system for ITER divertor plasma; Divertor impurity monitor
杉江達夫 ; Costley, A.* ; Malaquias, A.* ; Medvedev, A.* ; Walker, C.*
Proceedings of 30th EPS Conference on Controlled Fusion and Plasma Physics (CD-ROM), 4p.(2003) ; (JAERI-J 20375)

　本システムは，ダイバータ部での不純物粒子の同定と，粒子流入束の二次元測定等を主な目的としており，プラズマ制御に欠かせない計測システムの一つである．200nmから1000nmの広い波長領域の光を分光計測する．このシステムは，目的の違う異なった三種類の分光器で構成される．(1)不純物の種類をモニターする分光器，(2)粒子束の空間分布を高速測定する分光器，それと(3)イオン温度及び粒子の運動エネルギーを測定する高分散分光器である．二次元測定はダイバータカセット内部にモリブデン製ミラーを設置し，互いに交差する視野と水平ポート及び上部ポートからの視野を使って実現させる．一方，計測用ミラー，観測窓等の計測機器要素が，現存の核融合実験装置に比べて2桁以上高い放射線(中性子，γ線等)や高エネルギー粒子にさらされ，反射率や透過率などの性能が劣化することが懸念されている．これらの計測機器要素に対する放射線及び粒子照射効果は，ITER工学R&Dの中で精力的に研究され，多くの基礎データが得られ，耐放射線性機器も開発された．本システムの設計は，それらの結果を十分に反映させて進められている．

310880
Toroidal interferometer/polarimeter density measurement system for long pulse operation on ITER
近藤貴 ; 河野康則 ; Costley, A. E.* ; Malaquias, A.* ; 杉江達夫 ; Walker, C.*
Proceedings of 30th EPS Conference on Controlled Fusion and Plasma Physics (CD-ROM), 4p.(2003) ; (JAERI-J 20373)

　ITERの電子密度測定に用いられる，炭酸ガスレーザー干渉計／偏光計システムの設計の現状について報告する．干渉計／偏光計システムは長時間のプラズマ放電の密度の実時間制御の参照信号に用いられるので，高い信頼性が要求される．従来の設計では，レーザーの光源として炭酸レーザー(波長10.6μm)と一酸化炭素ガスレーザー(波長5.3μm)の組合せを用いていた．しかし，波長の短い一酸化炭素ガスレーザーは，真空容器内に設置する逆反射鏡の反射率の低下が懸念される．反射率低下を抑えて信頼性を向上させるため，JT-60Uで開発した2波長炭酸ガスレーザー(波長9.3μm，10.6μm) を用いた干渉計／偏光計のITERへの導入を検討した．2波長炭酸ガスレーザーは，反射率の低下の観点からは有利であるが，波長が近接しているために従来設計の干渉計／偏光計より密度分解能が劣る．そこで，ITERでは同位体炭酸ガスを用いた2波長炭酸ガスレーザー(波長9.0μm，12.1μm)を使用することを提案した．この同位体レーザーの使用により，JT-60Uの干渉計／偏光計より密度分解能が約2倍向上することを示した．また，逆反射鏡の真空容器内部への設置方法，並びにレーザー光路の実時間制御の技術的課題について解決策を示し，本計測システムの信頼性を向上させた．

310881
Prospects for α-particle diagnostics by CO₂ laser collective Thomson scattering in ITER
近藤貴 ; Richards, R. K. * ; Hutchinson, D. P.* ; 杉江達夫 ; Costley, A. E.* ; 三浦幸俊 ; Lee, S.*
Proceedings of 30th EPS Conference on Controlled Fusion and Plasma Physics (CD-ROM), 4p.(2003) ; (JAERI-J 20374)

　燃焼プラズマでの支配的な熱源であるα粒子の挙動を理解するために，α粒子の密度とエネルギースペクトルの空間の分布を測ることが必要とされている．そこで，ITERのα粒子測定のために，パルス炭酸ガスレーザーを用いた協同トムソン散乱（CTS）システムを開発している．ITERでは加熱ビームイオン（E=1MeV）は，接線方向に入射され，α粒子で類似した速さを持つ．しかし，CTS測定は一般的に，同じ速さを持つビームイオンとα粒子を識別することができない．この問題を解決するため，ビームイオンとα粒子を区別できる垂直散乱配置を提案した．この配置のCTSが，ビームイオンによってマスクされることなくα粒子を分析できることを計算により示した．また，垂直散乱配置によるビーム線とレシーバー・システムの予備的な設計を示す．さらに，JT-60Uプラズマを使ったCTSシステムの原理実証実験について示す．