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Design study of plasma control system on JT-60SA for high beta operation

JT-60SAにおける高ベータ放電のためのプラズマ制御システムの設計

武智 学; 松永 剛; 栗田 源一; 櫻井 真治; 藤枝 浩文*; 井手 俊介; 相羽 信行; Bolzonella, T.*; Ferro, A.*; Novello, L.*; Gaio, E.*; Villone, F.*; JT-60SAチーム

Takechi, Manabu; Matsunaga, Go; Kurita, Genichi; Sakurai, Shinji; Fujieda, Hirobumi*; Ide, Shunsuke; Aiba, Nobuyuki; Bolzonella, T.*; Ferro, A.*; Novello, L.*; Gaio, E.*; Villone, F.*; JT-60SA Team

JT-60SAの最も重要な目的の一つは、ITERからDEMOへの補完のために定常高ベータ運転の実証と開発を行うことである。高ベータプラズマにおいて問題となる抵抗性壁モードの安定化に用いる制御コイル及び電源の仕様をフィードバックシミュレーション及びFEM解析を用いて行った。プラズマ着火時,ロックトモード回避,抵抗性壁モード安定化に重要な誤差磁場の補正コイルの仕様をNBIの打消しコイルの磁場評価及びトロイダルコイルとポロイダルコイルの公差から決定した。また、高速位置制御コイルの仕様を位置制御のフィードバックシミュレーションから決定した。これらの制御システムを用いて$$I_{p}=2.3$$MAにおいて$$beta_{N}=4.3$$の非誘導定常プラズマが可能となる。さらに、ディスラプションシミュレーションを機器の電磁力の評価のために行った。

One of the important missions of JT-60SA is to demonstrate and develop steady-state high beta operation in order to supplement ITER toward DEMO. Specifications of plasma control system including the stabilizing plate, the RWM control coils, the error field correction coils and fast position control coils were determined based on simulations and expected plasma regime. Full non-inductive steady-state plasma with $$beta_{N} = 4.3$$ at $$I_{p}=2.3 $$ MA will be achieved with these control systems. Simulation of plasma disruption was also performed to evaluate design values of Electro Magnetic forces of components.

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