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福田 武司; 土屋 勝彦; 波多江 仰紀; 浦野 創*; 鎌田 裕; 坂本 宜照; 櫻井 真治; 竹永 秀信; 久保 博孝; 朝倉 伸幸; et al.
Journal of Plasma and Fusion Research SERIES, Vol.4, p.243 - 248, 2001/00
高密度プラズマで優れた閉じ込め性能を維持することは、近年の重要な課題である。本研究では、高密度プラズマにおける周辺輸送障壁の構造形成と維持に注目した解析を行い、閉じ込め改善の鍵を握る電場の捩れが高密度プラズマでは弱くなること及びプラズマ周辺部の密度が平均密度に対して非線形的に増大して温度が低下する結果、同時にペデスタル幅(周辺輸送障壁の幅)が減少することを明らかにした。また、プラズマ周辺部の密度が輸送障壁の形成に直結することから、周辺輸送障壁の形成に必要な加熱入力が高密度プラズマでは顕著に増大することがわかった。さらに、高密度プラズマの周辺部における中性粒子密度の評価を行い、中性粒子が輸送障壁の形成条件及び維持のいずれにも直接的には関与しないことを明らかにした。そのほか、プラズマ内部における輸送障壁の制御によって周辺輸送障壁の形成を促進することができることを示した。
浦野 創; 鎌田 裕; 久保 博孝; 櫻井 真治; 白井 浩; 滝塚 知典; 波多江 仰紀; 井手 俊介; 藤田 隆明; 福田 武司
Journal of Plasma and Fusion Research SERIES, Vol.4, p.239 - 242, 2001/00
重水素プラズマとアルゴンを注入したプラズマを比較することによってELMy Hモードの熱エネルギー閉じ込め性能に及ぼすペデスタル温度の役割を明らかにした。ELMy Hモード時におけるペデスタル構造はコア部の閉じ込めに対する境界条件としての役割を果たすと考えられているが、実際、ペデスタル部の密度や温度は相互に依存しあって変化するために、その境界条件となるファクターを同定することは困難である。本研究では、アルゴン入射のプラズマを用いて、境界条件となる物理量を検出した。ELMy Hモードではプラズマ中心部の熱伝導係数はペデスタル温度の増加ともに低下する傾向が見られた。密度が増加すると、ペデスタル圧力を一定に保つように、ペデスタル温度は低下するが、アルゴンを注入したプラズマはイオン密度が低いため、高いペデスタル温度が得られ、高い閉じ込め性能を実現することを明らかにした。