Measurement of natural plasma flow along the field lines in the scrape-off layer on the JT-60U divertor tokamak

ダイバータ・トカマクJT-60Uのスクレイプ・オフ層における磁力線に添い自然に流れるプラズマ流の測定

朝倉 伸幸; 櫻井 真治; 嶋田 道也; 小出 芳彦; 細金 延幸; 伊丹 潔

Asakura, Nobuyuki; Sakurai, Shinji; Shimada, Michiya; Koide, Yoshihiko; Hosogane, Nobuyuki; Itami, Kiyoshi

ダイバータ・トカマクJT-60Uにおいて、プラズマ分布と磁力線方向のプラズマ流をスクレイプ・オフ層(SOL)の2か所(赤道面、X点付近)において、可動静電プローブ(マッハ・プローブ)で計測した。プラズマ密度とプラズマ電流/トロイダル磁場の方向を変えた実験を行った結果、トロイダル磁場が順方向(イオン磁場勾配ドリフトがダイバータ方向)の場合のみ、主プラズマ周辺部でプラズマ流が逆流する現象を観測した。実験データ解析の結果、これまで考えられていたプラズマ流モデルと異なり、プラズマ・ドリフトにより発生する磁気面上での圧力差を均等化するために、磁力線方向に逆流が発生する(Pfirsh-Schluter flow)モデルで説明できることを初めて示した。このイオン・ドリフトによるSOL流への効果は、これまでシミュレーション等に取り入れられておらず、SOL/ダイバータ領域における粒子輸送解析やダイバータ設計の最適化に重要であることを指摘した。

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