ICRF waves for plasma diagnostics in GAMMA 10 and JT-60U

GAMMA 10及びJT-60Uにおけるプラズマ診断としてのICRF波動

市村 真*; 山口 裕資*; 根本 健樹*; 片野 誠*; GAMMA10グループ*; 石川 正男*; 森山 伸一; 鈴木 隆博

Ichimura, Makoto*; Yamaguchi, Yusuke*; Nemoto, Kenju*; Katano, Makoto*; GAMMA10 Group*; Ishikawa, Masao*; Moriyama, Shinichi; Suzuki, Takahiro

ICRF波動は、プラズマ加熱に用いられると同時に有用なプラズマ診断法になり得ると考えている。例えば、イオンサイクロトロン放射(ICE)がJETやTFTRの核燃焼プラズマにおいて観測されている。波動励起機構の解明により、ICEは、核融合反応に関する受動的な診断法となる。一方、GAMMA10においては、温度非等方性に起因したアルベンイオンサイクロトロン(AIC)波動の自発励起が観測されている。AIC波動は、境界条件に強く依存した固有モードとして励起され、その詳細な解析からプラズマパラメタを推定することが可能である。また、低電力ICRF波動を外部から入射し、プラズマ応答の磁気プローブを用いた観測からプラズマパラメタを推定することを試みている。発表では、GAMMA10における能動的ICRF診断法の紹介と、JT-60UにおけるICEを用いた受動的診断法の検討について報告する。

The measurement of fusion product (FP) ICEs will become a significant diagnostic tool for fusion reactions. The precise study of the excitation mechanism is important for future burning plasma experiments. In strong ICRF heating experiments on the GAMMA 10 tandem mirror, plasmas with a strong temperature anisotropy have been formed when the resonance layer exists near the mid-plane of the central cell. In a typical discharge, Alfven-ion-cyclotron (AIC) modes are spontaneously excited due to such a strong temperature anisotropy. On the while, the injection of low power ICRF waves into the plasma as active diagnostics has been tested in GAMMA 10. A wide band ICRF probe system was constructed. In the present experimental conditions, the inhomogeneity scale length of the plasma and the magnetic field configuration is in the same order of the wavelength. Wave excitation is strongly affected by the boundary conditions. The waves excited in the plasma are detected with a magnetic probe. In the presentation, the experimental results of the ICRF probe system in GAMMA 10 for active diagnostics and the observation of ICEs in JT-60U for passive diagnostics are reported.