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嶋田 隆一; 恒岡 まさき; 松川 達哉; 青柳 哲雄; 大森 憲一郎; 水野 誠; 松川 誠; 高橋 春次; 椎名 実; 宮 直之; et al.
Fusion Engineering and Design, 5, p.47 - 68, 1987/00
被引用回数：21 パーセンタイル：85.93(Nuclear Science & Technology)臨界プラズマ試験装置JT-60はその運転に巨大な電力とエネルギーを必要とする。本論文はこれら核融合装置電源の開発についてまとめて述べたものであり、設計からR&D、試験についてまで詳細に示した。
嶋田 隆一; 田村 早苗
HV-82-29, p.1 - 7, 1982/00
JT-60における大電流技術に関する研究会の発表論文である。JT-60電源の概要を述べるとともに、臨界プラズマ試験装置の概要についてもふれている。JT-60電源システムについて、その構成と特徴を述べた。トロイダル磁場コイル電源については、系統系とMG系のハイブリッド構成であること、パルス的パターンの電力を受電することなどを述べている。ポロイダル磁場コイル電源については、直流しゃ断器を用いた誘導電圧発生装置と大容量のサイリスタ変換装置、それらを高速制御するDDC方式について述べている。また加熱用発電設備についても主要定格について示した。
吉田 英俊; 岸本 浩; 田村 早苗
Japanese Journal of Applied Physics, 21(7), p.1068 - 1074, 1982/00
被引用回数：1 パーセンタイル：12.39(Physics, Applied)非軸対称な磁場揺動による磁力線の乱れ(エルゴード的挙動)について、ダイバータ・トカマクであるJT-60に注目して数値的に検討した。エントロピーの概念に基づく量を導入し、それが磁力線のエルゴード的挙動を定量的に特徴づけるとともに、セパラトリックス面の近傍に拡がるエルゴディック層の幅およびメトリック・エントロピーに深く関連することを示した。
吉田 英俊; 岸本 浩; 山本 新; 仙石 盛夫; 安積 正史; 滝塚 知典; 二宮 博正; 田村 早苗
JAERI-M 9789, 28 Pages, 1981/11
トロイダル・リップル磁場やポロイダル磁場コイルの据付誤差によるエラー磁場などの非軸対称な磁気揺動の影響下でのJT-60のダイバータ配位の磁気構造を数値的に検討した。これらの磁気揺動により、セパラトリックス近傍にエルゴディック層が形成され、それらはスクレープオフ層を拡げるとともに、境界プラズマから粒子を磁力線に沿って流出させる可能性について論じた。
谷 啓二; 安積 正史; 岸本 浩; 田村 早苗
Journal of the Physical Society of Japan, 50(5), p.1726 - 1737, 1981/00
被引用回数：207 パーセンタイル：98.63(Physics, Multidisciplinary)抄録なし
嶋田 隆一; 宅 直之*; 新谷 吉郎; 岸本 浩; 田村 早苗
JAERI-M 8511, 63 Pages, 1979/10
様記ワークショップにおける検討資料として、INTORの電源に関して、原研で行った設計、検討の結果をとりまとめたものである。主としてポロイダル磁場コイル電源について述べてあり、ポロイダル磁場コイル電源に関する限り、「システム設計」は本報告に述べた検討によりほぼ終了したものと考えられる。発電機の運転特性を含めた電源システム全体の運転シミュレーション結果などが述べられている。
嶋田 隆一; 谷 啓二; 田村 早苗
電気学会論文誌,A, 99A(2), p.49 - 56, 1979/00
原研で計画が進められている大型トカマク装置(JT-60)においては、プラズマ電流の励起用に誘導性エネルギーを利用した変流器コイル駆動電源が提案され、技術的検討が行なわれている。本論分では、誘導性エネルギーの利用について、その原理的動作を解析し、コイルのインダクタンス、電流値とエネルギーの移動効率との関係を求めた。これらの結果をトカマクプラズマの電流立ち上げに応用すれば、この時、プラズマは純インダクタンス的に扱えるために、種々の運転条件に対して選択すべき誘導性エネルギー蓄積コイルのインダクタンス、電流値が決定される。また、計算機により、プラズマ電流を励起するに必要なエネルギーとしゃ断容量を調べた結果、両者の間には負の相関があり、このような誘導性エネルギーを利用したプラズマ電流励起電源を設計する場合は、コスト、機能等の要素を含めて、協調をとらねばならないことがわかった。
大塚 道夫*; 谷 啓二; 岸本 浩; 嶋田 隆一; 吉田 英俊; 星野 克道; 田村 早苗
JAERI-M 7551, 20 Pages, 1978/03
トカマクプラズマの高速中性粒子入射加熱において、プラズマとの相互作用によって電離されトカマク配位の磁場に閉じ込められる高速イオンの小半径方向密度分布を計算した。本報告の目的は、(1)従来のビーム断面積を考えないpencil beam近似に見られる高速イオン密度の発散をなくし、(2)1次元トカマクシュミレーションコードに結合して使用出来る計算コードを作成することである。高速イオンは電離されると同時に同心円状の磁気面上を動き、トロイダル、ポロイダル両方向に一様に分布するとした。入射ビームは有限の断面積を持っているとして、任意の入射方向について一般的な計算式を導出し、数値計算コードを作成した。JT-60の場合について計算し、pencil beam近似と比較した結果、(1)高速イオン密度の発散は生じない、(2)JT-60に関してはpencil beam近似を少し改良すれば、計算時間が短かく、かつ良い近似値が得られることの二点が明らかになった。
藪野 光平*; 谷 啓二; 嶋田 隆一; 岸本 浩; 吉田 英俊; 田村 早苗
JAERI-M 7296, 43 Pages, 1977/09
プラズマを平衡位置に保ちながらプラズマ電流を立ち上げる場合の垂直磁場コイルの電源として、エネルギー蓄積コイルを使った高電圧発生電源とサイリスタ変換装置の直流電源を併用する方式と、サイリスタ変換装置の直流電源だけで立ち上げる方式について検討した。プラズマ電源の上昇率100MA/sec程度になると想定した場合、前者の方式では直流電源電圧を4kVにおさえ、所要の精度で電源設計が可能にある。この場合の直流電源の電圧はプラズマの位置形状制御に必要な電圧として定めるのが一つの方法である。一方、後者の方式では、垂直磁場コイルに印加すべき最大電圧は約1.5kVとなり、サイリスタ交換装置の容量が極めて大きくなることがわかった。
小林 朋文*; 田島 輝彦; 谷 啓二; 田村 早苗
JAERI-M 7014, 23 Pages, 1977/03
現在のトカマクプラズマの挙動を良く説明し得るシミュレーションモデルにより、JT-60のプラズマ電流立上げ過程を検討した。プラズマ副半径の膨張効果、中性粒子分布の取り扱い、外部回路系との結合について述べた。プラズマ副半径の時間変化は与えられたものとし、回路系と結合した形でジュール加熱過程を計算した。その結果、プラズマの温度分布や電流分布に弱い表皮効果しか現われないことが分った。
嶋田 隆一; 谷 啓二; 田村 早苗; 小林 朋文*; 小林 哲郎*; 吉田 吉一*
JAERI-M 6646, 27 Pages, 1976/08
本報告は、原研が建設を計画している臨界プラズマ試験装置(略称JT-60)の変流器電源の製作に先立って行っている試作開発に関してなされた検討、提案事項について述べたものである。この試作開発は、従来のものとは全く異った、直流しゃ断に基づく電源方式を開発することを目的としており、技術的に未経験な分野が多く、この問題が広く電力技術の発展に寄与する所も大きいと考えられる。
吉田 吉一*; 斎藤 龍太*; 関 省吾; 狐崎 晶雄; 小林 哲郎*; 小林 朋文*; 嶋田 隆一; 田村 早苗; 谷 啓二
JAERI-M 6470, 14 Pages, 1976/03
大型トカマク装置のポロイダル磁場コイルについて、実際のコイル構造により生ずる不整磁場を評価するため、コイルの接続部、給電線の構造などを考慮して磁場を計算するプログラムを作成した。
嶋田 隆一; 谷 啓二; 田村 早苗; 小林 朋文*; 小林 哲郎*; 吉田 吉一*
JAERI-M 6469, 20 Pages, 1976/03
トカマク型装置におけるトロイダル方向に電気的絶縁のない真空容器をトロイダル方向の多数のワンターンコイル群として扱い、トカマク型装置固有の過渡的な電磁的現象に対して、真空容器上の電流分布を求めた。この方法を用いて、複雑な断面形状の真空容器についても、プラズマとの相互作用などによる過渡的な電磁現象を取り扱うことができる。
谷 啓二; 小林 朋文*; 田島 輝彦; 竹田 辰興; 嶋田 隆一; 小林 哲郎*; 田村 早苗; 吉田 吉一*
JAERI-M 6467, 32 Pages, 1976/03
多段誘導性エネルギー蓄積方式を用いた複雑な変流器コイル電源の回路定数を種々の束縛条件のもとで初期蓄積エネルギーを最小にするように自動的に決定するのにシンプレックス法が有効であることが示された。また、変流器コイルだけを誘導性エネルギー蓄積コイルとして用いる場合に比べ、多段誘導性エネルギー蓄積方式は、所定時間で所定プラズマ電流を励起するのに必要な初期蓄積エネルギーの面から考えて有利になることも示された。プラズマを含む回路解析はプラズマ抵抗を1)時間関数で仮定する場合、2)無次元プラズマモデルより求める場合についてそれぞれ行なった。大型トカマクのプラズマ電流励起過程では、特にプラズマの自己インダクタンスとその時間変化が重要な役割を演じており、従って変流器電源回路設計にも大きな影響を及ぼすことが示された。
小林 朋文*; 谷 啓二; 竹田 辰興; 小林 哲郎*; 嶋田 隆一; 田村 早苗; 吉田 吉一*
JAERI-M 6451, 62 Pages, 1976/03
大型核融合装置のポロイダル磁場コイルの配置を決める方法として、非線形計画法の一つsimplex法を用いる手法を開発し、臨界プラズマ試験装置(トカマク型)の設計に応用した。この手法には二つの機能(1)(R、Z)2次元空間内でコイル位置を探索する、(2)複数個のコイルの相対位置が変らないように動きうる、が備わっている。これによって、ポロイダル磁場コイルの配置不能な禁止領域がいかなるものでも、その制限下での最適化が可能である。
谷 啓二; 小林 朋文*; 田村 早苗
JAERI-M 5999, 28 Pages, 1975/02
トロイダル磁場コイルの内側に空心変流器コイルを配置したトカマク型核融合実験装置に関して、変流器の主磁束変化によりトロイダル磁場コイル導体中に生じる渦電流がプラズマへの誘導電場におよぼす影響、およびトロイダル磁場コイル導体中で渦電流により消費されるエネルギー損失を計算した。計算は円柱座標系における簡単なモデルに関して得られた解析解に適当な重み関数を導入して、等価的にトロイダル系と見なし行なった。この結果、プラズマへの誘導電場に対する渦電流の影響を一定の許容限度内に抑えるためには、トロイダル磁場コイルの全巻数およびその巻線の方式を適当に選ぶ必要のあることが示された。
小林 朋文*; 田村 早苗; 谷 啓二
JAERI-M 5898, 84 Pages, 1974/11
大型核融合装置の空心変流器コイルおよび垂直磁場コイルの配置を決定する方法として、線形計画法およびZAkharovの方法を適用する実際的な手法を開発し、臨界プラズマ試験装置の設計に応用した。線形計画法およびZAkharovの方法を適用する具体的な計算方法について論じ、ついでこの両方法を用いて臨界プラズマ試験装置の空心変流器コイルおよび垂直磁場コイルの配置設計を行なった結果を示した。
大塚 英男; 田村 早苗; 永島 孝; 椎名 富雄; 大和 春海*; 有薗 重喜
JAERI-M 5649, 12 Pages, 1974/02
トロイダルヘクサポール型プラズマ閉じ込め装置におけるプラズマの損失機構を調べた。装置の壁を流れる誘導電流がもたらす不整磁場によるものと、内部導体を支持するサポートによるものの二つに特に注目した。実験の結果以下の事が明らかになった。(1)壁電流による不整磁場はプラズマ損失の主な原因とはなっていない。(2)サポートは直接的な損失源ばかりでなく、対流による損失をおこす原因となっている。
永島 孝; 大和 春海*; 大塚 英男; 椎名 富雄; 田村 早苗; 有薗 重喜
JAERI-M 5263, 24 Pages, 1973/05
原研トロイダル・へクサポールに閉じ込められた低ベータ・プラズマ中の低周波波動についての実験的研究である。へクサポール磁場に、卜ロイダル磁場を重畳した場合と、しない場合とが調べられた。スラブ模型による理論結果との比較により、観測された波動は、密度勾配による無衝突ドリフト波であると同定された。また、ポロイダル・モード数の遷移についての物理的解釈がなされた。
田村 早苗
原子力工業, 19(2), p.30 - 38, 1973/02
核融合炉研究開発の現状を低ベータ・トーラス閉じ込めの研究の立場から概説した。また筆者の参加する機会のあった第5回核融合プラズマ物理学に関するヨーロッパ会議、および核融合炉技術に関する国際スクールについて簡単に述べた。
