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Donn
, A. J. H.*; Costley, A. E.*; Barnsley, R.*; Bindslev, H.*; Boivin, R.*; Conway, G.*; Fisher, R.*; Giannella, R.*; Hartfuss, H.*; von Hellermann, M. G.*; et al.
Nuclear Fusion, 47(6), p.S337 - S384, 2007/06
被引用回数：331 パーセンタイル：78.95(Physics, Fluids & Plasmas)「ITER物理基盤」は、その名の通りITERプラズマの物理基盤を与えるために編纂されたレビュー論文であり、Nuclear Fusion誌の特集号として1999年に発刊された。本「ITER物理基盤の進展」は、「ITER物理基盤」発刊以降に得られた研究開発成果を纏めたレビュー論文である。そのうち、第7章は、ITERにおけるプラズマ計測について包括的に取り扱うものである。主な項目は以下の通り。(1)ITERでの計測に対する要求性能,(2)ITERに適用する計測の原理と手法,(3)ITERでの計測の実現のために必要な技術開発項目,(4)ITERトカマク装置への計測機器の統合,(5)「ITER物理基盤」で提起された主要課題の進展状況,(6)ITERにおける計測性能の評価,(7)将来の核融合炉に向けてITERで学習すべき課題。
嶋田 道也; Campbell, D. J.*; Mukhovatov, V.*; 藤原 正巳*; Kirneva, N.*; Lackner, K.*; 永見 正幸; Pustovitov, V. D.*; Uckan, N.*; Wesley, J.*; et al.
Nuclear Fusion, 47(6), p.S1 - S17, 2007/06
被引用回数：744 パーセンタイル：99.93(Physics, Fluids & Plasmas)「ITER物理基盤の進歩」は、1999年に出版された「ITER物理基盤」の改訂版である。「ITER物理基盤」には、燃焼プラズマ性能を予測するための方法論や物理R&Dを通じて国際協力のもとで進められた、トカマクプラズマについての実験,モデリング及び理論研究の成果がまとめられている。また、1998年の設計のITERの予測結果も記述され、さらに残された重要な研究課題も指摘されている。これらの研究課題は、国際トカマク物理活動(ITPA)を通じて国際協力で引き続き検討が進められた。当初のITPAの参加国はEU,日本,ロシア、そして米国である。ITPAによって進められた研究の成果によって性能予測及び制御に関する新しい方法論が得られ、それらの方法論を新しく設計されたITERに適用した。新しいITERは改訂された技術的目標のもとで再設計されているが、核融合エネルギーの科学技術的成立性の統合的実証を行う、という目的は満足する。
Donn, A. J. H.*; Costley, A. E.*; ITPA Topical Group on Diagnostics*
Proceedings of 21st IAEA Fusion Energy Conference (FEC 2006) (CD-ROM), 8 Pages, 2007/03
ITERにおいては、厳しい計測環境や工学的な要請並びに高い計測信頼性の要求のため、計測開発は大きな挑戦である。国際トカマク物理活動(ITPA)によって優先課題に挙げられた多くの研究開発が実施された。この論文では、これらの優先課題について、以下の項目の最近の成果に焦点を当てて報告する。(1)中性子及びアルファ粒子発生分布計測の要求性能のレビューと可能な計測手法の評価,(2)閉じ込められているアルファ粒子及び損失するアルファ粒子のエネルギー及び密度分布計測法の開発,(3)計測装置の建設に用いられる材料や検出器に対する追加照射試験の内容と測定項目の決定,(4)光学システムに用いられるプラズマ対向ミラーの寿命の決定,(5)ダストの測定性能の検討並びにダスト及び第一壁の損耗の候補計測法についての評価,(6)プラズマ平衡を同定するために用いられる磁気コイルに対する照射効果の評価,放射線環境下で精度よく定常磁場を測定するための新しい計測法の開発の支援。
Donn, A. J. H.*; Fasoli, A.*; Ferron, J.*; Goncalves, B.*; Jardin, S. C.*; 三浦 幸俊; Noterdaeme, J.-M.*; 小関 隆久
Fusion Science and Technology, 49(1), p.79 - 85, 2006/01
2005年7月4-5日にスペイン・タラゴーナにおいて、IEA大型トカマク協定のもとで開催された「燃焼プラズマの物理とシミュレーション」のワークショップの概要を報告する。ワークショップは、プラズマ輸送と閉込め,MHD安定性,高速粒子閉込め,燃焼プラズマの統合化モデル,計測と制御の各領域における燃焼プラズマ研究について議論が行われた。33件の最新の研究の発表があり、各々の領域での発表を踏まえた活発な議論が行われた。議論においては、各領域における、現在までの研究のレビュー,必要となる研究課題の抽出,課題克服のための方策・ロードマップについてまとめた。
嶋田 道也; Campbell, D.*; Stambaugh, R.*; Polevoi, A. R.*; Mukhovatov, V.*; 朝倉 伸幸; Costley, A. E.*; Donn, A. J. H.*; Doyle, E. J.*; Federici, G.*; et al.
Proceedings of 20th IAEA Fusion Energy Conference (FEC 2004) (CD-ROM), 8 Pages, 2004/11
この論文では、物理基盤の最近の進展によって、ITERの性能予測がどのように影響されるかを要約する。これまで懸案であった課題についての進展、及びハイブリッド及び定常運転シナリオが新たに開発されたことによってITERの目標達成はより確実となった。安全係数が4付近において電流分布を調整することにより、標準のHモードよりも閉じ込めを改善し、壁無し条件でのベータ限界にまでベータを上昇させることが可能であることが実験で明らかになった。この結果をITERに適用すると、12MA程度の低いプラズマ電流で、ELMが小さく、Qが10以上で1000秒以上の長パルス運転が可能である。電流減衰時間及びハロー電流に関する指針を実験データベースから導出してディスラプションの解析を行った。保守的な仮定を用いても真空容器内機器の電磁力は設計目標を下回り、ITERの設計がディスラプションに伴う力に対して十分な耐性を持つことを明らかにした。
海老澤 克之*; Costley, A.*; Donn, A. J. H.*; Janeschitz, G.*; 河西 敏; Malaquias, A.*; Vayakis, G.*; Walker, C. I.*; 山本 新; Zavariaev, V.*
Review of Scientific Instruments, 72(1), p.545 - 550, 2001/01
被引用回数：18 パーセンタイル：67.48(Instruments & Instrumentation)ITER-FEATの運転制御、物理診断に必要な計測として、磁気、中性子、光学、輻射、分光、マイクロ波干渉、計測用中性粒子入射、圧力、静電圧等を網羅する計測系を計画している。これらは過酷な環境に耐え、高度な計測性能を満たさなければならない。特に真空容器内側に設けるセンサは高い中性子及び
線束、熱負荷、プラズマ周辺からの中性粒子衝撃、ほかの機器で侵食された物質の再付着を考慮する必要がある。また真空容器外側にある複雑な伝送路と計測機器は、真空境界との整合性、トリチウム閉じ込め健全性、保守等の要求を満たすものでなければならない。上記条件を踏まえ、測定技法の選定、照射実験データに基づく材料選定、ITER向けR&Dの成果をもとに工学設計を進めている。本発表は各種計測系に要求される性能、代表的な計測系を示すとともに残された課題にも触れ、ITER計測系全体の概要を紹介するものである。
