Propagation and absorption of the fast magnetosonic wave in the ion-cyclotron range of frequencies in the DIVA tokamak

飯塚 哲*; 小田島 和男; 木村 晴行; 仙石 盛夫; 杉江 達夫; 高橋 興起; 山内 俊彦; 熊谷 勝昭; 河上 知秀; 竹内 浩; et al.

Physical Review Letters, 45(15), p.1256 - 1260, 1981/00

https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.45.1256

DIVAトカマクにおいて、トロイダル方向の波長と減衰定数を直接測定することにより、イオンサイクロトロン周波数帯(ICRF)の磁気音波が、イオンのバーンシュタイン波へモード変換を起こすというモード変換理論の検証を行った。 その結果、トカマクのICRF加熱の最適条件、吸収効率等が計算でき、ICRF加熱実験におけるイオン濃度の上昇を比較して、よい一致をみた。

ICRF Heating in DIVA; Parameter Survey and Very High Efficiency Ion Heating Experiment

木村 晴行; 小田島 和男; 仙石 盛夫; 飯塚 哲*; 杉江 達夫; 高橋 興起; 山内 俊彦; 熊谷 勝昭; 竹内 浩; 松本 宏; et al.

JAERI-M 8429, 25 Pages, 1979/09

JAERI-M-8429.pdf:0.9MB

DIVAに於いて不純物の影響が極めて少ないトカマクプラズマに対するICRF加熱の研究がなされた。周波数は25MHz(固定)であり、これはトロイダル磁場16.4KGに対する重水素の2倍のサイクロトロン周波数に相当する。(1)トロイダル磁場B及び水素と重水素の密度比を変化させることにより最適な加熱条件が調べられた。最も有効なイオン加熱はB~18KG、=5~10%の場合に観測される。この結果はイオン-イオン・ハイブリッド効果によって説明される。(2)結合系に対して改良が施され、改良後の実験結果が次に述べられる。イオンの加熱効率は40%からほぼ100%へ増加し、イオン温度は180Kwのrfパワー(回路損失を含めて)の印加により約2.7倍に上昇した。

ICRF heating of a D plasma with a minority H component in DIVA

木村 晴行; 小田島 和男; 仙石 盛夫; 大麻 和美; 杉江 達夫; 高橋 興起; 永見 正幸; 山本 新; 山内 俊彦; 竹内 浩; et al.

Nuclear Fusion, 19(11), p.1499 - 1508, 1979/00

https://doi.org/10.1088/0029-5515/19/11/009

DIVAに於いて不純物の影響が極めて少ないトカマクプラズマに対するICRF加熱の研究がなされた。周波数は25MHz(固定)であり、これはトロイダル磁場16.4KGに対する重水素の2倍のサイクロトロン周波数に相当する。トロイダル磁場Bと水素と重水素の密度比をそれぞれ12≦B≦19KG,2≦≦40%の範囲で変化させた。最も有効なイオン加熱はB=18KG,=5~10%の場合に観測される。イオン温度は荷電交換中性粒子分析及び分光によって測定され、100kWのRFパワー印加によって200eVから300eVに増加した。結果は、モード変換理論と矛盾しない。

Study on proton behavior in the JFT-2 tokamak from analyses of charge-exchanged fast atoms

竹内 浩; 荘司 昭朗; 船橋 昭昌; 高橋 興起

Journal of the Physical Society of Japan, 44(4), p.1363 - 1370, 1978/04

https://doi.org/10.1143/JPSJ.44.1363

18KG,160KA放電におけるJFT-2水素プラズマのプロトンの振る舞いがマルチチャンネル中性粒子エネルギー分析器で測定された荷電交換原子の解析から調べられた。そして電子からプロトンへの入力エネルギー、荷電交換損失エネルギー、プロトンにたくわえられるエネルギー等の小半径方向分布が実験的に決められた。これらの分布からプロトンの熱流束に対するエネルギー伝導係数の半径方向分布が実験的に求められた。その値は(5~8)10cmsecであり、新古典論により予想される値と一致した。

Divertor experiment in DIVA

安積 正史; 船橋 昭昌; 河西 敏; 河上 知秀; 熊谷 勝昭; 木村 晴行; 前田 彦祐; 永見 正幸; 小田島 和男; 大麻 和美; et al.

Nuclear Fusion, 18(12), p.1619 - 1628, 1978/00

https://doi.org/10.1088/0029-5515/18/12/002

広いプラズマ・パラメータにわたってダイバータの研究をDIVA(JFT-2)で行った。その結果はつぎのとおりである。(1)軽元素、重元素の両者をダイバータによって減少することができる。(2)輻射損失を約1/3に減少することができた。(3)エネルギ閉じ込め時間を2.5倍増加することができた。

The local counting efficiency of a ceratron multiplier for plasma diagnoses on charge-exchanged fast atoms

竹内 浩; 高橋 興起; 船橋 昭昌; 吉田 英俊

Japanese Journal of Applied Physics, 16(5), p.873 - 874, 1977/05

https://doi.org/10.1143/JJAP.16.873

10-ch中性粒子エネルギー分析器において、イオン検出器として、用いられているセラトロンの入射口における絶対的な検出効率が入射口の直径方向にわたって0.2mmのピッチで測定された。測定に用いられたビームは10A程度のプロトンビームであり、検出効率はファラデーカップで測定されたプロトンの量Itとセラトロンの出力Ncの比較により、(eNc/It)によって求められた。ここでeは電荷の素量e=1.610クーロンである。その結果セラトロンの入射口全面にわたっての検出検率は20%程度であることがわかった。またこの値を用いてプラズマ中のコールドな中性粒子密度を求めると、JFT-2において(1~3)10cm,JFT-2aにおいて(5~10)10cm程度であった。

A 10-channel neutral particle energy analyser for measurements of ion temperatures on tokamak plasmas

竹内 浩; 船橋 昭昌; 高橋 興起; 白形 弘文; 矢野 淑郎

Japanese Journal of Applied Physics, 16(1), p.139 - 147, 1977/01

https://doi.org/10.1143/JJAP.16.139

10チャンネル粒子分析器とその分析器の原研トカマクプラズマ装置への適用について述べられる。この分析器は10個のイオン検出器をそなえた平行平板型静電エネルギー分析器と電荷ストリッピングセルからなっている。イオン温度を決定するために分析器のエネルギー値と粒子透過率がそれぞれ電子及びイオンビームで較正され、電荷ストリッピングセルにおける交換効率は水素原子でビームを用いて決定された。この分析器をつかって、JFT-2a、JFT-2のイオン温度が測定された。イオン温度は6ショット(粒子信号3ショット、バックグラウンドノイズ3ショット)で十分正確に決められる。測定されたイオン温度のピーク値(80~350eV)は中心の電子温度の(1/2~1/4)である。

Comparison in Electron Density Distribution of Tokamak Plasma between Ruby-Laser Scattering and Milli-Meter wave Interferometric Measurements

的場 徹; 船橋 昭昌; 板垣 時良; 高橋 興起; 熊谷 勝昭; 山内 俊彦

JAERI-M 6685, 21 Pages, 1976/08

JAERI-M-6685.pdf:0.72MB

JFT-2トカマクの電子密度を、ルビーレーザ散乱およびミリ波干渉法の2つを使って測定した。散乱測定では、散乱光強度の2次元分布が得られ、散乱光強度較正は干渉測定法から決定された平均電子密度で規格することによって行われた。散乱法から求めた電子密度の水平分布が、4ミリ波干渉計から決定された平均密度を逆変換することによって得られた結果と比較された。これらの方法がプラズマ放電非再現性のため正しい結果を与えない場合を除いては、これらの方法の間には基本的な一致が得られた。

トカマクプラズマ診断用直視干渉測定装置

船橋 昭昌; 高橋 興起; 下村 安夫; 狐崎 晶雄; 永島 孝; 熊谷 勝昭

JAERI-M 6166, 53 Pages, 1975/07

JAERI-M-6166.pdf:1.91MB

卜カマクプラズマ診断用フリンジシフト直視干渉測定装置を製作した。この装置は、非円形断面トカマク装置JFT-2a内の電子密度を測定するための、75-GH帯ゼブラ縞干渉計である。本装置は、5本の干渉縞が生成されるように、また1フリンジの10分の1のシフト量まで検出できるような設計を行った。本装置は、KA-701Aクライストロン(出力:400mV)、75-GH帯マイクロ波回路、遅延線路(長さ:17m)、ミリ波収束用レンズ、プラズマスパッタリング防止用シャッターおよびゼブラ縞生成用電子回路から形成されている。本測定装置は、昨年9月以来JFT-2aプラズマの診断に用いられており、本測定装置によりJFT-2a装置の中心部で約10cmなる電子密度が実現されていることが確認できた。

トカマクプラズマのイオン温度測定用マルチチャンネル中性粒子エネルギー分析器

竹内 浩; 高橋 興起; 白形 弘文; 船橋 昭昌

JAERI-M 6048, 18 Pages, 1975/03

JAERI-M-6048.pdf:0.56MB

トカマクプラズマのイオン温度測定時間の短縮と測定精度の向上のため、マルチチャンネル中性粒子エネルギー分析器が製作された。この分析器は電荷ストリッピングセルと10チャンネルの静電エネルギー分析器とイオン検出器から構成されている。また、静電エネルギー分析器の電子ピームによるエネルギー較正およびプロトンビームによる透過率較正の実験が行なわれ、分析器として正常に作動することが示された。一方、水素に対するストリッピングセル効率測定も行なわれ、測定値は計算値と一致した。