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Toroidal electric field effect and non-linear effect on electron cyclotron current drive in JT-60U

JT-60Uでの電子サイクロトロン波電流駆動におけるトロイダル電場効果と非線形効果

鈴木 隆博; 井手 俊介; 濱松 清隆; Petty, C. C.*; Lao, L. L.*; 諫山 明彦; 藤田 隆明; 池田 佳隆; 関 正美; 森山 伸一; 福山 淳*

Suzuki, Takahiro; Ide, Shunsuke; Hamamatsu, Kiyotaka; Petty, C. C.*; Lao, L. L.*; Isayama, Akihiko; Fujita, Takaaki; Ikeda, Yoshitaka; Seki, Masami; Moriyama, Shinichi; Fukuyama, Atsushi*

電子サイクロトロン波電流駆動(ECCD)の理論の検証は電子の衝突緩和に比べて小さなトロイダル電場$$E_phi$$や低パワー密度$$p$$の領域に未だ限られている。JT-60UではEC加熱パワーの増強により、電場とパワー密度を拡大した領域で実験が可能になった。本領域ではトロイダル電場またはEC波加熱により電子の速度分布が大きく歪み、ECCDの効率に影響することが予想される。本研究では、実験で測定したEC駆動電流及びその分布を、線形または非線形のFokker Planck計算と比較し、速度分布関数の歪みの効果を議論する。実験と線形計算による規格化電流駆動効率$$zeta$$の比$$zeta_{rm exp}/zeta_{rm cal}$$の規格化電場$$E_{phi}/E_{rm D}$$及び規格化パワー$$p/n_{rm e19}^{2}$$に対する依存性を調べた。$$E_{rm D}$$, $$n_{rm e19}$$はそれぞれDreicer電場,$$10^{19}/{rm m}^{3}$$単位の電子密度である。実験では、$$p/n_{rm e19}^{2}$$の増加とともに$$E_{phi}/E_{rm D}$$は負の方向に絶対値が増加し、両者はほぼ線形の依存性を示した。$$p/n_{rm e19}^{2}<0.5$$, $$|E_{phi}/E_{rm D}|<0.01$$では、誤差の範囲で$$zeta_{rm exp}$$は$$zeta_{rm cal}$$に一致した。$$E_{phi}/E_{rm D}$$が負の方向に絶対値が大きくなるにつれ、また$$p/n_{rm e19}^{2}$$が大きくなるにつれ、$$zeta_{rm exp}/zeta_{rm cal}$$は減少する傾向を示した。ここでEC駆動電流の方向をトロイダル電場の正方向とする。 $$p/n_{rm e19}^{2} sim 4.9$$, $$E_{phi}/E_{rm D} sim -0.086$$では、$$zeta_{rm exp}/zeta_{rm cal}$$は0.68になり、線形コードは$$zeta$$を過大評価していると考えられる。本線形計算は、トロイダル電場が負の方向に大きくなると電流駆動効率を過大評価し、加熱パワー密度の増大による非線形効果が大きくなると過小評価する傾向がある。実験結果は、これら2つの効果を考えることにより説明できる。

no abstracts in English

使用言語

 :

English

掲載資料名

 :

プラズマ・核融合学会誌

巻

 :

80

号

 :

6

ページ数

 :

p.511 - 515

発行年月

 :

2004/06

発表会議名

 :

プラズマ・核融合学会第20回年会

開催年月

 :

2003/11

開催都市

 :

水戸

開催国

 :

日本

キーワード

 :

電子サイクロトロン波; 電流駆動; ECCD; 非線形効果; トロイダル電場効果; 電流駆動効率; MSE; RADAR; CQL-3D; JT-60U

特許データ

 :

PDF

 :


論文URL

 :

http://ci.nii.ac.jp/naid/110003827720

研究データの公開先DOI

 :

本成果にかかわる研究データのリンクです。

使用施設

 :

JT-60(臨界プラズマ試験装置)  

広報プレスリリース

 :

論文解説記事
(成果普及情報誌)

 :

受委託・共同研究相手機関

 :

京都大学; 米国GA社

Access

 :

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