Studies of fast-ion transport induced by energetic particle modes using fast-particle diagnostics with high time resolution in CHS

CHSにおける高速粒子モードにより誘起された高速イオン輸送に関する研究

磯部 光孝*; 東井 和夫*; 松下 啓行*; 後藤 和幸*; 鈴木 千尋*; 永岡 賢一*; 中島 徳嘉*; 山本 聡*; 村上 定義*; 清水 昭博*; 吉村 泰夫*; 秋山 毅志*; 南 貴司*; 西浦 正樹*; 西村 伸*; Darrow, D. S.*; Spong, D. A.*; 篠原 孝司; 笹尾 真実子*; 松岡 啓介*; 岡村 昇一*; CHSチーム*

Isobe, Mitsutaka*; Toi, Kazuo*; Matsushita, Hiroyuki*; Goto, Kazuyuki*; Suzuki, Chihiro*; Nagaoka, Kenichi*; Nakajima, Noriyoshi*; Yamamoto, Satoshi*; Murakami, Sadayoshi*; Shimizu, Akihiro*; Yoshimura, Yasuo*; Akiyama, Tsuyoshi*; Minami, Takashi*; Nishiura, Masaki*; Nishimura, Shin*; Darrow, D. S.*; Spong, D. A.*; Shinohara, Koji; Sasao, Mamiko*; Matsuoka, Keisuke*; Okamura, Shoichi*; CHS Team*

将来の核融合炉におけるアルファ粒子等の高速イオンによるMHD不安定性の励起とそれに伴うアルファ粒子の異常損失の危惧から、近年、高速粒子モード(EPM)やTAEモードといったMHD不安定性と高速イオンとの相互作用、並びにその結果生ずる高速イオン輸送・損失に関する研究が重要視されるようになってきている。核融合科学研究所のCompact Helical System(CHS)では、シンチレータを利用した高速イオンプローブ,高速中性粒子分析器、並びに多チャンネルHalpha光計測システム等を駆使して上記を研究対象とした実験を進めている。最近の研究から、中性粒子ビーム(NB)加熱プラズマにおいて発生するバースト的EPMモード(m/n=3/2)により、入射エネルギー近傍のエネルギーを持つ高速イオンのみが大半径方向外側へ排出されていることがわかった。磁場揺動レベルが最大に達した頃に高速イオンの排出が始まり、磁場揺動の周波数は、排出が始まると同時にダウンシフトを示す。高速イオン排出が収まるのとほぼ同時に磁場揺動も収まり、これらの観測結果は、このモードは入射エネルギー近傍の高速ビームイオンによりいわば共鳴的に励起されていることを示唆している。また、TAEモードについては、2機のNBを低密度プラズマに接線co-入射した場合に、顕著な高速イオンの排出が確認された。

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