JT-60Uにおけるリップル低減化前後のプラズマ回転及び輸送特性

Characteristics of plasma rotation and momentum transport with and without ferritic steel plates in JT-60U

吉田 麻衣子; 小出 芳彦; 竹永 秀信; 浦野 創; 大山 直幸; 坂本 宜照; 神谷 健作; 垣内 秀人*; 鎌田 裕; JT-60チーム

Yoshida, Maiko; Koide, Yoshihiko; Takenaga, Hidenobu; Urano, Hajime; Oyama, Naoyuki; Sakamoto, Yoshiteru; Kamiya, Kensaku; Kakiuchi, Hideto*; Kamada, Yutaka; JT-60 Team

プラズマ回転速度分布は圧力分布や電流分布とともに、輸送特性及びMHD安定性を決定する重要なパラメータであり、プラズマ回転の駆動機構と制御性の解明はプラズマの高性能化にとって重要な研究課題である。プラズマ回転の駆動機構の一つとして、トロイダル磁場リップルによる高速イオン損失に起因した負の径電場生成が考えられる。負の径電場はプラズマ電流と逆方向の回転を引き起こすため、特にトロイダル磁場リップルの大きいJT-60Uでは、運動量入力のない垂直中性粒子ビーム(NB)入射の場合にも逆方向の回転が観測されている。本研究の目的は、JT-60Uにおいてフェライト鋼設置により低減したトロイダル磁場リップルのトロイダル回転速度(Vt)への影響を明らかにすることである。フェライト鋼設置によるトロイダル磁場リップルの減少で、NB入射時のプラズマ周辺部での逆方向回転は緩和し、順方向への回転制御が可能になった。リップル損失が多い条件では逆方向のトロイダル回転が観測されている。同プラズマにおいて垂直NBによる変調実験を行った結果、Vtの逆方向への変化はリップル損失がおもに起こる周辺部で大きく、回転の変化も周辺部から始まることがわかった。以上のことは、リップルによる高速イオン損失が、径電場形成を介してプラズマ回転の一つの駆動機構となっていることを示している。併せてVtの逆方向の回転はリップル損失量に強い相関が有ることを見いだしたので報告する。

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