トカマク国内重点化装置(NCT)におけるRWMの解析と制御

Analyses and control of RWM in national centralized tokamak

栗田 源一; Bialek, J.*; Navratil, G. A.*; 玉井 広史 ; 松川 誠; 藤田 隆明; 鈴木 隆博; 櫻井 真治; 津田 孝; 小関 隆久; 三浦 幸俊

Kurita, Genichi; Bialek, J.*; Navratil, G. A.*; Tamai, Hiroshi; Matsukawa, Makoto; Fujita, Takaaki; Suzuki, Takahiro; Sakurai, Shinji; Tsuda, Takashi; Ozeki, Takahisa; Miura, Yukitoshi

トカマク・プラズマのベータ値を制限しているものは、主にMHD不安定性であるが、その中でもプラズマ表面の動くキンク・バルーニング・モードは、最も危険なモードであるといわれている。この自由境界モードは、プラズマの周りを理想導体壁で囲み壁をある程度以上プラズマ表面に近づけることによって理論的には安定化できるが、実際の導体壁は有限の電気抵抗を持っており不安定性の成長率を下げることはできるが、安定化することはできない。この導体壁の有限電気抵抗によって引き起こされるモードが抵抗性壁モード(RWM:Resistive Wall Mode)である。ここでは、コロンビア大学で開発された構造物の3次元形状の効果を考慮できるVALENコードを用いたRWMのフィードバック制御を含めた限界ベータ解析の現状について報告する。安定性解析は、まずアスペクト比,A=3.5, 楕円度,=1.97, 三角度,=0.41、のNCTの標準平衡プラズマに対して、実形状の安定化板・制御コイルの効果を考慮して行った。安定化板の抵抗率が0の理想導体の場合の理想限界ベータ値はN=5.5, フィードバック増幅率Gp=0で実際の抵抗値を用いた場合の限界ベータ値はN=2.8(導体壁なしの場合の値と一致)となった。またフィードバック制御によってどのくらい理想限界ベータに近づけるかという指標をC(0<C<1)とすると、その値はGpが10の8乗の場合が最大でC=0.37, 限界ベータN=3.8、となった。

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