Status and prospect of JT-60 plasma control system for advanced tokamak discharge scenarios

先進トカマク運転シナリオを実現するJT-60プラズマ制御システムの現状と展望

栗原 研一; JT-60チーム

Kurihara, Kenichi; JT-60 Team

トカマク型磁気核融合研究は、国際熱核融合実験炉ITERの国際共同建設へと一歩前に進もうとしている中、JT-60を含む既存のトカマク型実験装置は、ITERや将来の核融合発電炉に向け、さらなる先進的運転シナリオの探究を行うことが期待されている。このような状況の中、以下に示す実験上の課題が、JT-60において充分検討あるいは克服されなければならないことがわかる。すなわち、高性能のプラズマを定常に維持する方法やほぼ完全にプラズマの不安定性を回避する方法を明確にするという課題である。これを動機としてJT-60では、プラズマ実時間制御系のソフトウェアからハードウェアに渡る大規模改造を実施してきた。特に、先進的運転シナリオの探究に不可欠な開発が実施され、一部は既に完成している。これらの開発では、高速ボード計算機を大容量のリフレクティブメモリーを用いたネットワークに接続するという方式を採用した。以上の制御系開発の結果報告に加えて、これまで18年間に及ぶJT-60を用いたトカマクプラズマ実験運転の経験を踏まえて、核融合発電炉を視野に入れた将来のプラズマ制御システム構想を試みる。

Since tokamak magnetic fusion research has just made a step forward to an international collaborative project ITER, the existing tokamaks including JT-60 are expected to explore more advanced operation scenarios toward the ITER and a future power reactor. Hence, we believe the following experimental issues are to be adequately discussed, and possibly to be solved in JT-60: To clarify how to keep a steady-state plasma with high performance, and how to avoid plasma instabilities almost completely. By stimulus of this motivation, the JT-60 plasma real-time control system has been drastically improved with remodeling in hardware as well as in software. In particular, several essential developments for exploring advanced scenarios have been accomplished or are being conducted. In the developments, we adopted the fast board computers' network linking through large reflective memories. Finally, in addition to presentation on plasma control engineering activities in JT-60, we would like to envisage a future plasma control system toward a power reactor.