Status and prospect of JT-60 plasma control and diagnostic data processing systems for advanced operation 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; 米川 出; 川俣 陽一; 末岡 通治; 細山 博己*; 坂田 信也; 大島 貴幸; 佐藤 稔; 清野 公広; 小関 隆久

Kurihara, Kenichi; Yonekawa, Izuru; Kawamata, Yoichi; Sueoka, Michiharu; Hosoyama, Hiroki*; Sakata, Shinya; Oshima, Takayuki; Sato, Minoru; Kiyono, Kimihiro; Ozeki, Takahisa

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求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において十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及び計測データ収集系のソフトウエアからハードウエ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求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・計測データ収集系開発の結果報告に加えて、これまで20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・計測データ収集システム構想を試みる。

A large tokamak fusion device JT-60 is expected to explore more advanced tokamak discharge scenario towards the ITER and a future power reactor. We believe the following experimental issues are expected 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, several essential development and modifications of plasma control and data acquisition systems have been performed in JT-60. In this report, we discuss the developments to improve the JT-60 plasma control and data acquisition systems. In addition, a future plasma control and data acquisition systems leading to a standard design for a power reactor is envisaged on the basis of the 20-year plasma operation experiences.