The Basic methods for understanding of plasma equilibrium toward advanced control

先進制御を目指したプラズマ平衡状態把握の基本的方法群

栗原 研一; 川俣 陽一; 末岡 通治; 細山 博己*; 米川 出; 鈴木 隆博; 及川 聡洋; 井手 俊介; JT-60チーム

Kurihara, Kenichi; Kawamata, Yoichi; Sueoka, Michiharu; Hosoyama, Hiroki*; Yonekawa, Izuru; Suzuki, Takahiro; Oikawa, Toshihiro; Ide, Shunsuke; JT-60 Team

トカマク型核融合研究は、実験炉ITERを国際協力で製作する段階へと一歩踏み出そうとしている中で、JT-60を含む既存のトカマク装置は、さらなる先進的運転シナリオを求めて実験探究することが期待されている。そのようなシナリオをJT-60のプラズマ実験で検証するために、プラズマ平衡状態を把握する基本的な方法群を、ITERへの応用も視野にいれつつ開発して来ている。一部は既に完成しているが、以下の課題も残っている。すなわち、(1)実時間かつ高精度でプラズマ断面全体像を再構築する機能(プラズマ全電流や磁気軸なども含む)。(2)構造物に流れる渦電流も考慮する機能。(3)断面内のプラズマ電流分布も実時間で制度よく再構築する機能。(4)DT燃焼時には、プラズマ近傍には耐放射線性に優れたピックアップコイルセンサーを設置し信号積分して磁場に変換する。同時に遠方には耐放射線性に劣る絶対磁場計測センサーを配置し、遠方定常センサーで近傍センサー用積分器を時折補正することになるが、その補正演算機能。以上4項目である。シンポジウムでは、これらの方法をJT-60における実験結果やITER体系での計算とともに示す。また、それらの議論に基づき、ITERや核融合発電実証プラントにおけるプラズマ平衡制御の未来像についての予想を試みる。

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. To test those scenarios in the JT-60 experiment, the basic methods for understanding of plasma equilibrium have been developed. Some of them have been accomplished, and the other are being conducted as follows: (1) A complete plasma shape is precisely reproduced in real time. (2) Eddy current effects are considered for shape reproduction. (3) A plasma current profile in the poloidal cross-section is reproduced in real. (4) For long-pulse DT operation, a method is developed to correct the drifted signal of the integrator for a pick-up coil by employing distant sensor signals. In the symposium, those methods will be explained in detail with the experimental results at JT-60. On the basis of such discussion, we would like to envisage a future of plasma equilibrium control toward ITER and a fusion power plant.