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坂本 宜照; 井手 俊介; 吉田 麻衣子; 小出 芳彦; 藤田 隆明; 竹永 秀信; 鎌田 裕
Plasma Physics and Controlled Fusion, 48(5A), p.A63 - A70, 2006/05
被引用回数：34 パーセンタイル：73.45(Physics, Fluids & Plasmas)トロイダル回転やその勾配は、プラズマの輸送や安定性に大きな影響を与える要素の一つである。現在のトカマク装置では中性粒子ビームにより大きなトロイダル回転速度を発生/制御することができるが、核融合炉では運動量入力が小さいためそれらは困難である。そこでJT-60Uのさまざまな閉じ込め運転モードプラズマにおいて、電子サイクロトロン(EC)波入射によるトロイダル回転速度分布の応答を調べた。内部輸送障壁を持つ正磁気シアプラズマでは、トロイダル回転速度がCTR方向に変化し内部輸送障壁が劣化する。一方で負磁気シアプラズマでは大きな変化はない。また低加熱パワー入力のLモードプラズマでは、CO方向に変化した。プラズマの分布の差異によるEC入射に対するトロイダル回転速度分布の応答について報告する。
坂本 宜照; 白井 浩; 藤田 隆明; 井手 俊介; 滝塚 知典; 大山 直幸; 鎌田 裕
Plasma Physics and Controlled Fusion, 46(5A), p.A299 - A304, 2004/05
被引用回数：68 パーセンタイル：88.47(Physics, Fluids & Plasmas)核融合炉ではELMにより排出される熱流速がダイバータ板の寿命を制限するため、この熱流速の緩和は緊急課題の一つになっている。本論文ではトロイダル回転がELMの振る舞いに与える効果について調べた。トロイダル回転を反プラズマ電流方向に増大させると、ELM周波数が低下するとともにELM振幅が低減し、ELMの全くないHモード境界プラズマが得られ、ELMがトロイダル回転により制御できることが明らかになった。またELMが消失した時に粒子束の増大が観測され、粒子制御性を示唆している。
武井 奈帆子; 小関 隆久; Smolyakov, A. I.*; 諫山 明彦; 林 伸彦; 飯尾 俊二*; 嶋田 隆一*
Journal of Plasma and Fusion Research SERIES, Vol.5, p.386 - 389, 2002/00
高
プラズマにおいてプラズマ性能を制限する要因として重要視されている新古典テアリングモード(NTM)の発生機構を解明するうえで重要であるプラズマ回転と圧力勾配を考慮したイオン分極電流モデルの検証と評価をJT-60Uの実験データを用いて行った。解析を行った放電において、NTMなしの放電ではトロイダル回転の効果によりイオン分極電流項がモードの安定化に効いており、NTMありの放電においては逆に不安定化されていることがわかった。この結果より、回転を考慮したイオン分極モデルは実験結果を矛盾しないことがわかった。
木村 晴行; 川島 寿人; 都筑 和泰; 佐藤 正泰; 三浦 幸俊; 伊世井 宣明; 井戸 毅*; 小川 俊英; 上原 和也; JFT-2Mグループ
JAERI-Conf 2000-004, p.77 - 80, 2000/03
JFT-2Mにおける先進材料プラズマ試験の一環であるフェライト鋼板(FB)設置によるトロイダル磁場リップル低減実験の成果を発表する。FBは基本モードと2倍モードの両方の磁場リップルを減少するよう最適化されている。FB装着後、磁場リップルが約50%に減少したことを磁気プローブの測定により確認した。これに伴い高速イオンのリップル損失(リップル捕捉(RT)損失、バナナドリフト(BD)損失)も減少した(RT損失はFB設置前の約50%に減少)。プラズマ電流とトロイダル磁場の値を変えることによりFB設置後のリップル損失の安全係数やリップル率依存性を調べ、RT損失は安全係数やリップル率の増加に伴い増加するが、BD損失は逆の振る舞いをすることを明らかにした。Hモードプラズマのトロイダル回転速度はFB設置後、顕著に増加した。
藤田 隆明; 鎌田 裕; 石田 真一; 閨谷 譲; 及川 聡洋; 井手 俊介; 竹治 智; 小出 芳彦; 諫山 明彦; 福田 武司; et al.
Nuclear Fusion, 39(11Y), p.1627 - 1636, 1999/11
被引用回数：93 パーセンタイル：91.89(Physics, Fluids & Plasmas)JT-60U負磁気シア放電の運転領域を、高プラズマ電流、低安全係数領域へと拡張し、JT-60Uにおける等価エネルギー増倍率の記録1.25を2.6MAにて達成した。ビームパワーによる中性子発生率の帰還制御など、大きな半径の内部輸送障壁を保ちつつ低安全係数へと再現性良く到達するための運転手法を開発した。排気付きW型ダイバータ配位において不純物の低減を得た。Lモード境界の負磁気シア放電の性能の持続時間は、qの極小値が2近傍となったときに発生するベータコラプスにより制限された。トロイダル回転制御により一時的に内部輸送障壁を劣化させて熱パルスを誘起し、Hモードを得た。Hモード化により圧力分布を平坦化してqの極小値~2における安定性を改善し、内部輸送障壁を5.5秒間維持した。
芳野 隆治; 竹治 智; 諫山 明彦; 藤田 隆明; 閨谷 譲; 福田 武司
Europhysics Conference Abstracts, 23J, p.425 - 428, 1999/00
内部輸送障壁をもつ負磁気シアプラズマは、多くのトカマク装置において、高い閉じ込め性能を実証されている。しかし、この閉じ込め改善は過渡的であり、高い頻度でメイジャーディスラプションが発生している。このうち、安全係数の径方向の最小値(q
)が3または2の近傍において規格化
値
に上限があり、これを越えるとディスラプションが発生する。qが3または2に下がるのは、内部輸送障壁での局所的な閉じ込め改善とそれによるブートストラップ電流の増大が正のフィードバックを形成することによる。系統的な解析の結果、qが2または3となる場所でのトロイダル回転シアが存在するとき、ディスラプションが発生しないことがわかった。以上の結果より、qの値とqの位置でのトロイダル回転シアにより、ディスラプションの発生を予測できる。
木村 晴行; JT-60チーム
Physics of Plasmas, 3(5), p.1943 - 1950, 1996/05
被引用回数：28 パーセンタイル：67.01(Physics, Fluids & Plasmas)JT-60Uにおける高性能化、定常化研究の最近の成果が発表される。(1)大体積・大電流領域においてNBI+ICRF複合加熱を用いてHモードの生成と鋸歯状振動の安定化により高性能プラズマが得られた。(2)高三角度形状によりプラズマ境界部での安定性が向上し、閉じ込めの改善が得られた。(3)負磁気シアの形成に伴い電子の輸送障壁が現れることが初めて観測され、かつ顕著な閉じ込めの改善が得られた。(4)ITERの緊急課題であるHモードへの遷移に必要な加熱パワーの比例則が導かれた。高pモードの内部輸送障壁の形成にはプラズマ中心部への加熱パワーの重要であることが示された。(5)プラズマのトロイダル回転の制御によりTAEモードの制御が可能となることが初めて検証された。
居田 克巳*; 三浦 幸俊; 松田 俊明; 伊藤 公孝; 秀熊 茂*; 伊藤 早苗*; JFT-2Mグループ
Physical Review Letters, 74(11), p.1990 - 1993, 1995/03
被引用回数：72 パーセンタイル：89.71(Physics, Multidisciplinary)NBI入射をCoからC
あるいはCからCoに入れ変えてトロイダル回転分布の時間変化をC
不純物のCXRS測定により行った。測定結果とNBIによる運動量入射量(モンテカルロ計算)から運動量フラックスを評価した。CoからCあるいはCからCoにNBIを切り替えると、その過程でd(mnv
)/dr=0となるが評価したフラックス(
)はゼロになっていない。このことから=
(mnv)/r+
となる非拡散項が存在することを示した。
三枝 幹雄; 木村 晴行; 森山 伸一; 閨谷 譲; 藤井 常幸; 小出 芳彦; 近藤 貴; 佐藤 正泰; 根本 正博; 鎌田 裕; et al.
Plasma Physics and Controlled Fusion, 37, p.295 - 313, 1995/00
被引用回数：62 パーセンタイル：86.86(Physics, Fluids & Plasmas)JT-60Uでの少数イオンのICRF加熱実験において、高トロイダルモード数のTAEモードを観測した。トロイダルモード数(n)を同定するために、接線入射の中性粒子入射加熱を用いて、プラズマ電流3MAのプラズマのトロイダル回転速度をスキャンさせ、そのドップラーシフトにより、n=7、8、9、10、11のTAEモードを確認した。TAEモードの数は、プラズマ電流の上昇とともに増加し、4MAでは9個のTAEモードを観測した。また、このときのトロイダルモード数は、13以上にまで達した。有理面近傍には、低トロイダルモード数のTAEモードを有する連続シアアルフベン共鳴スペクトルのギャップが存在しないことを明らかにし、TAEモードを励起する高速イオンの圧力勾配が局在化している時にはq分布制御でTAEモードが抑制できる可能性を示した。
居田 克巳*; 三浦 幸俊; 松田 俊明; 伊藤 公孝; JFT-2Mグループ
NIFS-241, 16 Pages, 1993/08
NBI入射をCoからG
あるいはCからCoに入れ変えてトロイダル回転分布の時間変化をCの不純物のCXRS測定により測定した。トロイダル回転の輸送解析を行い、C方向のトロイダル回転として現れる非拡散項が存在しているであろうという結果を得た。
朝倉 伸幸; Fonck, R. J.*; Jaehning, K. P.*; Kaye, S. M.*; LeBlanc, B. P.*; Okabayashi, M.*
Nuclear Fusion, 33(8), p.1165 - 1184, 1993/08
被引用回数：36 パーセンタイル：72.99(Physics, Fluids & Plasmas)米国プリンストン大学プラズマ研究所のトカマクPBX-Mで、NBI中でのプラズマ回転とイオン加熱について研究した。PBX-Mは2ユニットづつの垂直、接線入射NBIをもち、イオン加熱だけではなく、入射トルクを同パワーのまま変えることが可能である。イオン温度とトロイダル回転分布は空間10chのCHERS(荷電交換分光)により測定した。加熱効果は垂直、接線入射にかかわらず同程度であるが、角運動量閉じこめは大きな違いが測定された。特にHモード中では、径方向外側のプラズマ回転が増加し垂直入射時は、角運動閉じこめ時間はエネルギー閉じこめ時間の2
3倍に増加する。直接入射時は同程度である。トランスポート解析により、拡散係数分布を評価したが、垂直入射時についてはエネルギーのそれに比べ大きく異なる。プラズマ周辺での電場の影響(変化)と思われる。また、新古典理論からバルクイオンの速度も評価した。
永島 圭介; 小出 芳彦; 白井 浩; 安積 正史
ISPP-14; Local transport studies in fusion plasmas, 0, p.75 - 80, 1993/00
JT-60Uにおいて、接線方向入射の中性粒子ビームを用いて、トロイダル方向の運動量の輸送実験を実施した。定常状態における運動量バランスを解析するために、中性粒子ビームをプラズマ中心及び周辺領域へ入射し、この時の運動量拡散係数を評価した。さらに、中性粒子ビームの入射を正弦波状に変動させた時の、トロイダル回転速度の応答を解析することにより、非拡散的な内向きの運動量フラックスが存在することが明らかになった。この非拡散的な運動量フラックスは、定常状態における運動量バランスから求まった拡散係数を理解する上で重要なものである。
成田 絵美*; 本多 充; 林 伸彦; 浦野 創; 井手 俊介; 福田 武司*
no journal, ,
In long-pulse ELMy H-mode plasmas with parabolic type ITB plasmas, it has been found that the direction of toroidal rotation influences the internal transport barrier of the electron temperature: the gradient of the temperature becomes steeper with increasing rotation in the co direction with respect to the plasma current. These plasmas have the normal magnetic shear, and the radial electric field shear in the core region is weak. In this study, core heat transport in these plasmas is analyzed with the gyrokinetic code GS2. As a result of the linear calculations, the difference in the real frequencies is found. Using these linear calculation results, the ratio of electron heat flux to ion's (
) is estimated with a quasilinear transport model. This estimation shows that the ratio is lower in co-rotating plasma. This result agrees with experimental observation. The influence of the shear in toroidal rotation on the linear growth rates is also discussed.
清水 友介*; 藤田 隆明*; 有本 英樹*; 仲野 友英; 星野 一生; 林 伸彦
no journal, ,
JT-60UのHモードプラズマにおいてプラズマ電流と逆向きのトロイダル回転の増大とともにタングステンの蓄積が増加することが観測されている。これは従来の新古典輸送では説明できず、理論的な考察からトロイダル回転あるいは径電場に伴う2つのピンチモデルが提唱されている。本研究では、輸送コードTOTALに提唱されたピンチモデルを組み込み計算し、実験の傾向を再現する結果を得た。
