SOL領域を持つ磁場閉じ込めプラズマの電場形成

Formation of electric field in a magnetically-confined plasma with SOL region

滝塚 知典; 清水 勝宏; 林 伸彦; 細川 哲成*

Takizuka, Tomonori; Shimizu, Katsuhiro; Hayashi, Nobuhiko; Hosokawa, Masanari*

磁場閉じ込めプラズマにおける径電場の形成機構の解明は、閉じ込め性能改善のための重要課題である。SOL領域の存在は中心領域の電場形成にも大きな影響を及ぼしている。ここで、先進的粒子コードPARASOLを用いたシミュレーションにより電場形成の物理機構を調べる。SOLでは熱速度の大きい電子が磁力線に沿って損失しやすく、一方中心領域ではラーマ半径の大きいイオンが磁力線を横切って損失しやすい。ラーマ半径が小さいとき、中心領域はSOL領域の特性で決まるセパラトリクス境界の影響から脱却できず、電子密度はイオン密度より低くなり、静電位は上に凸の単調形状となる。一方、ラーマ半径が大きくなると、イオンの拡散が大きくなり、境界の影響を脱却して中心領域でイオン密度が電子密度より低くなる。その結果、静電位は中心部で凹状となり全体でホロー形状となる。直線系磁場閉じ込めプラズマにおいても、ラーマ半径の増大による電場の遷移現象が起きることがわかった。

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