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論文

Characteristics of global energy confinement in KSTAR L- and H-mode plasmas

Kim, H.-S.*; Jeon, Y. M.*; Na, Y.-S.*; Ghim, Y.-C.*; Ahn, J.-W.*; Yoon, S. W.*; Bak, J. G.*; Bae, Y. S.*; Kim, J. S.*; Joung, M.*; et al.

Nuclear Fusion, 54(8), p.083012_1 - 083012_11, 2014/08

 被引用回数:4 パーセンタイル:24.21(Physics, Fluids & Plasmas)

KSTARのLモードおよびHモードプラズマにおいてエネルギー閉じ込め特性を定量的に評価し、多変数回帰解析を行い多装置スケーリング則と比較した。解析したKSTARプラズマのエネルギー閉じ込め時間はLモードで0.04-0.16秒、Hモードで0.06-0.19秒の範囲にある。多変数回帰解析によると、閉じ込め時間は多装置スケーリング則と比較して損失パワーに関しては同程度の、プラズマ電流に関してはわずかに強い依存性が見られた。一方で、非円形度に関しては多装置スケーリング則が正の冪乗依存性を示すのに対してKSTARでは負の冪乗依存性を示した(Lモードで-0.68乗、Hモードで-0.76乗)。KSTARでは非円形度の増加と共にダイバータ足位置が移動するため、不純物の混入量が増加して閉じ込めを劣化させているなどの原因が考えられる。

論文

Characteristics of the first H-mode discharges in KSTAR

Yoon, S. W.*; Ahn, J.-W.*; Jeon, Y. M.*; 鈴木 隆博; Hahn, S. H.*; Ko, W. H.*; Lee, K. D.*; Chung, J. I.*; Nam, Y. U.*; Kim, J.*; et al.

Nuclear Fusion, 51(11), p.113009_1 - 113009_9, 2011/11

 被引用回数:25 パーセンタイル:75.77(Physics, Fluids & Plasmas)

中性粒子ビーム(NB)と電子サイクロトロン(EC)加熱を組合せることでKSTARトカマクにおいてELMを有する典型的なHモード放電を得た。2Tのトロイダル磁場では、Hモード遷移に必要な閾パワーは最小で1.1MWであり密度は1.4$$times$$10$$^{19}$$ m$$^{-3}$$であった。この密度以下では閾パワーは増加した。閉じ込め時間はスケーリング則より1.4-1.6倍高いが、NBの損失を考慮するとスケーリング則に近づく。Hモード時には電子温度とイオン温度がペデスタル部で明確に上昇したが、中心部のイオン温度は大きくは変化しなかった。他方、トロイダル回転はHモード時に全領域で増加した。ELM周波数は30-50HzでELM時の蓄積エネルギーの変化割合は5%以下であった。NBとEC加熱を組合せた場合には、大振幅のELM間に小振幅のELMが観測された。

口頭

Confinement characteristics of the extended operation regime of KSTAR toward advanced scenarios

Na, Y. S.*; 鈴木 隆博; 井手 俊介; Mueller, D.*; Kim, J. H.*; 宮田 良明; Kim, S. H.*; Kim, H. S.*; Jeon, Y. M.*; Bae, Y. S.*; et al.

no journal, , 

KSTARプロジェクトの重要な実験目標である先進シナリオ開発を開始した。プラズマ電流立ち上げ初期にダイバータ配位を形成し、その後に加熱を行いつつ電流を立ち上げることで先進シナリオに適した鋸歯状不安定性のないターゲットプラズマの生成に成功した。さらにこのプラズマに対して、高いポロイダルベータ値と自発電流割合を得て磁気シアを変化させるためにJET装置で用いられている「Ipオーバーシュート」法を適用した。これら一連のプラズマについて、平衡及び輸送と加熱・電流駆動を考慮した統合シミュレーションコードを用いて閉じ込めと輸送特性を調べた。プラズマ電流立ち上げ中の安全係数、電流立ち上げ後の閉じ込め特性、自発電流を含む非誘導駆動電流について議論する。また、これらのプラズマを他のトカマク装置で開発された先進シナリオと比較し、今後のKSTAR先進シナリオ開発の方向性も議論する。

口頭

Investigation of fast ion behavior using orbit following Monte-Carlo code in magnetic perturbed field in KSTAR

篠原 孝司; 鈴木 康浩*; Kim, J.*; Kim, J. Y.*; Jeon, Y. M.*; Rhee, T.*

no journal, , 

建設中の国際熱核融合炉ITERでは、装置保護のために周辺局在化不安定性(ELM)の制御が求められる。ITERでは共鳴磁場摂動コイルを設置し、そのコイルによる摂動磁場によりELM制御を行う予定である。このような摂動磁場は高速イオンの閉じ込めに影響を与えることが予想される。装置保全とプラズマ加熱性能の観点から摂動磁場が高速イオン閉じ込めに与える影響の理解が、重要な話題の一つとなっている。本研究では、高速イオン閉じ込めへの影響をKSTAR(韓国の実験装置)での実験で明らかにするため、KSTARの実験装置や実験条件を忠実に再現して、いくつかの数値モデルによる摂動磁場中での高速イオンの振舞いを高速イオン軌道追跡モンテカルロコードを用いて解析した。KSTARではプラズマ電流が低いことより有限軌道幅の影響が大きく現れ、摂動磁場があると高磁場側で発生した高速イオンであっても数十マイクロ秒という短時間で弱磁場側の壁に損失することがわかった。この高い応答性を利用することで摂動磁場の数値モデルの検証ができると期待できる。

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