Plasma control systems relevant to ITER and fusion power plants

ITER及び核融合発電プラントに向けたプラズマ制御システム

栗原 研一; Lister, J. B.*; Humphreys, D. A.*; Ferron, J. R.*; Treutterer, W.*; Sartori, F.*; Felton, R.*; Brmond, S.*; Moreau, P.*; JET-EFDA Contributors*

Kurihara, Kenichi; Lister, J. B.*; Humphreys, D. A.*; Ferron, J. R.*; Treutterer, W.*; Sartori, F.*; Felton, R.*; Brmond, S.*; Moreau, P.*; JET-EFDA Contributors*

ITER建設が開始され将来の核融合発電炉に向けて一歩前進した現在、既存の大型中型トカマク装置は、残された重大な課題である「高性能プラズマ(高圧力,高自発電流割合)の生成と定常維持及び不安定性の完全回避」の方策を見いだすことが求められている。さらにその方策をITERにおける燃焼プラズマ実験で検証されることが必要である。これらの課題が発電炉への主たる障害であることはいわば共通認識であるので、ITERにおけるプラズマ制御システムは、既存のトカマク実験で得られた経験を外挿できる機能と、将来の新たな知見に柔軟に適応できる構造(制御システムの進化)という重要な2面を合わせ持たなければならない。このような趣旨から、まず現在稼働している装置におけるプラズマ制御システムの特徴や機能をソフト/ハード両面からレビューする。次にITERのCODAC設計から要求事項をサーベイする。さらに、プラズマ制御システムにおける柔軟構造の意味を、将来の要求を想定しながら議論する。最後に、将来のプラズマ制御システム像を描き出す。

The existing large and medium-size tokamaks are expected to explore more advanced operation scenarios toward the ITER and a future power reactor. To specify one or more solutions to keep a steady-state plasma with high performance, and to avoid plasma instabilities almost completely, a plasma control system for ITER should have two important aspects: Technical inheritance of the currently-working functions, and flexible or adaptive structure. First, we make review on the system configuration and essential functions employed in each plasma control system from the viewpoint of hardware as well as software. Second, we survey ITER control system requirements for the current CODAC design. Third, flexible structure in the plasma control system should be discussed. Finally, on the basis of the above discussion, we would like to envisage a future plasma control system for ITER and a fusion power plant.