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論文

Particle and heat balance analysis in scrape-off and divertor region of the JFT-2M tokamak

永島 圭介; 荘司 昭朗; 玉井 広史; 三浦 幸俊; 竹永 秀信; 前田 彦祐

Journal of Nuclear Materials, 220-222, p.208 - 212, 1995/04

 被引用回数:10 パーセンタイル:70.3(Materials Science, Multidisciplinary)

スクレイプオフ及びダイバータ領域におけるプラズマの諸特性解明は、将来の核融合炉へ向けての最重要課題の1つに挙げられる。JFT-2M装置では、静電プローブ測定を中心として、スクレイプオフ及びダイバータ領域における電子密度・温度の分布を評価し、この領域における粒子と熱バランスの解析をしている。この解析から、径方向(磁気面に垂直方向)の粒子及び熱拡散係数が評価できる。実験から求まった粒子及び熱拡散係数の値は、スクレイプオフ領域における電子密度と強い相関があり、密度の増加とともに減少することがわかった。また、この領域では熱輸送係数と粒子輸送係数の比が2程度であることを明らかにした。

論文

ELM control and boundary plasma modification in the JFT-2M tokamak

玉井 広史; 荘司 昭朗; 三浦 幸俊; 永島 圭介; 川島 寿人; 松田 俊明; 小川 宏明; 前野 勝樹; 山内 俊彦; 上原 和也; et al.

IAEA-CN-60/A1-7, 0, p.137 - 144, 1995/00

エルゴディック磁場によって定常Hモードを制御したとき発生するELMの特徴について、不純物やダイバータへの粒子・熱束の振舞いを明らかにする。また、バイアス印加によるダイバータプラズマ制御に関して、バイアスの加え方によって粒子・熱束が広範に制御できることを示すとともに、その制御機構について考察する。

論文

Disruption control by ECH in the JFT-2M tokamak

星野 克道; 相川 裕史; 旭 芳宏*; 河上 知秀; 川島 寿人; 前田 彦祐; 前野 勝樹; 松田 俊明; 三浦 幸俊; 永島 圭介; et al.

IAEA-CN-60/A5-9 (Vol. 1), 0, p.697 - 704, 1995/00

表面安全係数が3のときに大きな飽和振幅を持つポロイダルモード数が2つのテアリングモードがその磁気島内を電子サイクロトロン加熱(ECH)で加熱することにより抑制されることがわかった。さらにこのモードにより引き起こされる密度増大時のディスラプションがECHにより防止できる。このJFT-2Mでの実験結果を報告する。

論文

Deuterium analysis by rotatable collect or probe in JFT-2M scrape-off layer

中島 雅*; 北村 晃*; 古山 雄一*; 前野 勝樹; 仙石 盛夫; 前田 彦祐

Journal of Nuclear Materials, 220-222, p.361 - 364, 1995/00

 被引用回数:2 パーセンタイル:28.84(Materials Science, Multidisciplinary)

カーボン試料中の重水素分布の時間変化を調べた。定常状態においては、その分布は二成分であり、これはセパラトリクスとリミタ表面に起因している。放電初期の分布は時間積分した分布に対して無視できない程度に大きいことが分った。放電後期においては、主プラズマ閉じ込めの劣化に伴って、より平坦になった分布が観測された。全放電にわたって、スクレイプオフ層における粒子の時間的空間的なふるまいと主プラズマとの関係を論じた。

論文

Rapid change of ion energy distribution and floating potential at L/H transition in the JFT-2M tokamak

三浦 幸俊; 永島 圭介; 伊藤 公孝; 伊藤 早苗*; 岡野 文範; 鈴木 紀男; 森 雅博; 星野 克道; 前田 彦祐; 滝塚 知典; et al.

Plasma Physics and Controlled Fusion, 36(7A), p.A81 - A86, 1994/07

 被引用回数:5 パーセンタイル:24.87(Physics, Fluids & Plasmas)

TOF中性粒子測定によるイオン速度分布関数の変化と、SOLでの静電プローブによるフローティングポテンシャル測定を、L/H遷移の時に高速に同時測定した。SawtoothでトリガされるH-モードでは、L-phaseのSawtoothによりフローティングポテンシャルは正の値にジャンプし、その後H$$_{alpha}$$光が減少する。その正へのジャンプとイオン速度分布関数の変化は、ほとんど同時である。つまり、Sawtoothが$$nu$$$$_{ast i}$$$$<$$1のイオンをはき出し、イオンロスによる電場がL/H遷移を引き起こしていることを示唆している。

報告書

Fusion-neutron diagnostic on the microwave tokamak experiment

小川 俊英; 大麻 和美; 星野 克道; 小田島 和男; 前田 彦祐

JAERI-M 94-021, 45 Pages, 1994/02

JAERI-M-94-021.pdf:1.33MB

Microwave Tokamak Experiment(MTX)で行なった中性子計測について、MTXトカマクでの較正実験結果とMTXプラズマの中性子測定結果を報告する。中性子計数管とポリエチレン中性子減速材を用いた全中性子発生率測定系は、当初の設計通りに10$$^{8}$$個/秒以上の中性子発生率領域に対応できた。$$^{252}$$Cf中性子線源をトカマク真空容器内に置いて較正実験を行ない、検出器の感度係数を決定した。ジュール加熱時のプラズマから1$$times$$10$$^{11}$$個/秒程度の中性子発生率が測定され、輸送解析コードによる計算と良い一致を示した。プラスチック・シンチレータを用いた高時間分解能測定系は、測定精度を確保できる範囲内で、200マイクロ秒までの時間分解能が得られた。しかし、ピーク出力1GW、パルス幅20ナノ秒程度のFELマイクロ波に対する応答速度としては十分でなく、FELマイクロ波入射時のイオンの応答は検出できなかった。

論文

Fluid velocity and electromagnetic forces measured by a rotating langmuir probe in the scrape-off layer of JFT-2M

B.M.Annaratone*; 荘司 昭朗; 前田 彦祐; 大舘 暁*; 玉井 広史; JFT-2Mグループ

Nuclear Fusion, 34(11), p.1453 - 1459, 1994/00

 被引用回数:5 パーセンタイル:24.87(Physics, Fluids & Plasmas)

JFT-2Mにおいてスクレイプオフ層のプラズマ流束および電磁力を回転する静電プローブ(マッハプローブ)で測定した結果について報告する。測定は、ジュール加熱、Lモード、Hモードおよびダイバータバイアス有/無の場合について行った。プラズマ流束の径方向分布だけでなく、磁気面上での磁力線に対する角度依存性の分布も得ることができた。

論文

Ion heat pulse after sawtooth crash in the JFT-2M tokamak

三浦 幸俊; 岡野 文範; 鈴木 紀男; 森 雅博; 星野 克道; 前田 彦祐; 滝塚 知典; JFT-2Mグループ; 伊藤 公孝; 伊藤 早苗*

NIFS-240, 14 Pages, 1993/08

JFT-2Mトカマクの鋸歯状振動後にイオンの熱パルスが存在することをTOF中性粒子測定により観測した。中性粒子の輸送計算から中性粒子の主発生場所を求め、その熱パルスの遅れ時間より、Xi$$^{HP}$$~15$$pm$$10m$$^{2}$$/secと求めた。しかし単純な拡散モデルでは、エネルギー分布関数の変化は、説明できない。

論文

Measurement of electrostatic turbulence in the scrape off layer of JFT-2M by langmuir probes

B.M.Annaratone*; 山内 俊彦; 前田 彦祐; 三浦 幸俊; 大館 暁*; 荘司 昭朗; 玉井 広史; JFT-2Mグループ

Proc. of the 20th EPS Conf. on Controlled Fusion and Plasma Physics,Vol. 17C,Part I, p.I-311 - I-314, 1993/00

ダイバータ配位でのスクレープオフ層において、ラングミュアプローブにより揺動測定を行った。通常の周波数分析だけでなく相関次元を求める解析も行った。比較的、低次元の揺動が存在しているようであり、周波数分析との関係等を考察している。しかしその物理的意味はまだ不明である。

論文

Rapid change of the neutral hydrogen energy distribution at the L/H transition in the JFT-2M tokamak

三浦 幸俊; 岡野 文範; 鈴木 紀男; 森 雅博; 星野 克道; 前田 彦祐; 滝塚 知典; JFT-2Mグループ; 伊藤 早苗*; 伊藤 公孝

Physical Review Letters, 69(15), p.2216 - 2219, 1992/10

 被引用回数:28 パーセンタイル:79.12(Physics, Multidisciplinary)

飛行時間型の中性粒子測定によって、L/H,H/L遷移およびELMの時に、バルクイオンのエネルギー分布が高速で変化していることを観測した。その変化は、200eV以上のエネルギーのフラックスが上昇あるいは減少するというものであり、H$$_{alpha}$$信号の変化より早く起っている。200eV以上という水素のエネルギーは、プラズマ周辺(inside separatrix)でのパラメータでイオンの無衝突条件($$nu$$$$_{ast i}$$$$<$$1)に対応している。

論文

Offset linear scaling for H-mode confinement

三浦 幸俊; 玉井 広史; 鈴木 紀男; 森 雅博; 松田 俊明; 前田 彦祐; 滝塚 知典; 伊藤 早苗*; 伊藤 公孝

核融合研究, 67(4), p.352 - 360, 1992/04

JFT-2Mのシングルパラメータスキャン実験(P$$_{NB}$$,I$$_{P}$$,B$$_{T}$$等)をベースにし、ITER H-モードデータベースにおけるD形オープンダイバータプラズマ(JFT,DIII-D,JFT-2M)のプラズマ閉込めエネルギー(Wth)をWth=Wo+TincPinの形に書く、オフセットリニア則を導出した(ITER90H-O)。このスケーリング則は、誤差の点で(RMSE)パワー則とほぼ同様である。また、円形クローズドダイバータASDEX、クローズからオープンまでバリエーションのあるPDX、ビーン形状オープンのPBX-Mのデータと比較することでクローズドダイバータのHモード閉込めはオープンダイバータより良く、正のK依存性を持つであろうという結果を得た。

論文

Rapid change of hydrogen neutral energy distribution at L/H-transition in JFT-2M H-mode

三浦 幸俊; 岡野 文範; 鈴木 紀男; 森 雅博; 星野 克道; 前田 彦祐; 滝塚 知典; JFT-2Mグループ; 伊藤 早苗*; 伊藤 公孝

NIFS-134, 20 Pages, 1992/02

飛行時間型の中性粒子測定によって、L/H,H/L遷移およびELMの時に、バルクイオンのエネルギー分布が高速で変化していることを観測した。その変化は、200eV以上のエネルギーのフラックスが上昇あるいは減少するというものであり、H$$_{alpha}$$信号の変化より早く起こっている。200eV以上という水素のエネルギーは、プラズマ周辺(inside sparatrix)でのパラメータでイオンの無衝突条件($$nu$$$$_{ast}$$$$<$$1)に対応している。

論文

The Significance of medium-sized and small devices in fusion research

前田 彦祐; 伊藤 早苗*

Fusion Engineering and Design, 15, p.387 - 394, 1992/00

 被引用回数:0 パーセンタイル:0.01(Nuclear Science & Technology)

中小型装置の意義について、ITERの物理R&Dを例にとりながら再考した。核融合燃焼中のプラズマにおいては、熱流束密度がかつて経験したことがないほど高いレベルとなり、現在のエネルギー閉じ込め比例則を拡張してITERの動作を予測するのは自明ではない事を指摘した。核融合プラズマの閉じ込めは、有限な強さの源と散逸を有した非線形非平衡システムにおける熱、運動量、質量の輸送問題と関係づけられると考えられる。現在流体力学の分野では乱流へいたるシナリオや条件などいろいろな様相を明らかにしつつあるが、プラズマ閉じ込めの分野でももっと複雑なシナリオが予想される。このようなプラズマ閉じ込めの特性を把握するために大いに中小型装置が活用されるべきである。

論文

Effects of ergodization on plasma confinement in JFT-2M

荘司 昭朗; 玉井 広史; 三浦 幸俊; 森 雅博; 小川 宏明; A.W.Leonard*; T.Jensen*; A.W.Hyatt*; A.M.Howald*; Fuchs, G.*; et al.

Journal of Nuclear Materials, 196-198, p.296 - 300, 1992/00

 被引用回数:35 パーセンタイル:93.48(Materials Science, Multidisciplinary)

JFT-2Mでは、外部コイル(EML)からヘリカル磁場成分を加えることにより、プラズマ閉じ込めを改善する実験を行っている。これまで比較的広いモードスペクトラムを持つEMLコイルにより、Hモード時の密度上昇の抑制等を行うことができている。さらに最近、よりシャープなモードスペクトルを持つEMLコイルを設置し、閉じ込めの制御に最適な磁場構造を明らかにする実験を行っており、それらの結果について報告する。

論文

Geometric dependence of the energy confinement time scaling for H-mode discharges

三浦 幸俊; 滝塚 知典; 玉井 広史; 松田 俊明; 鈴木 紀男; 森 雅博; 前田 彦祐; 伊藤 公孝; 伊藤 早苗*; Kardaun, O.*

Nuclear Fusion, 32(8), p.1473 - 1479, 1992/00

 被引用回数:8 パーセンタイル:34.04(Physics, Fluids & Plasmas)

H-モードデータベースにおいては、クローズドダイバータのASDEXが、非円形度(K)1である。そしてクローズドダイバータのHファクターが大きいため、クローズとオープンダイバータを区別しないで統計処理した閉込め則は、負のK依存性を示す。この負の依存性は、JFT-2MにおけるリミタH-モードの正のK依存性とは異なっている。そこで、ダイバータ形状を区別することでKの依存性を調べた。

論文

Development of a diagnostic system for high power microwave(FEL) electric fields in the microwave tokamak experiment

尾田 年光*; 小田島 和男; 多幾山 憲*; J.H.Foote*; K.Mizuno*; 小川 俊英; 佐藤 国憲*; 大麻 和美; 星野 克道; 前田 彦祐; et al.

Proc. of the 1992 Int. Conf. on Plasma Physics, Vol. 16C, Part II, p.II1191 - II1194, 1992/00

米国ローレンスリバモア国立研究所で進められている自由電子レーザー(FEL)マイクロ波を用いたMTX計画において、FELマイクロ波の電界を測定するレーザ補助粒子プローブ分光装置(LAPPS)を開発した。LAPPSはヘリウム中性粒子ビーム源、色素レーザ装置及び分光装置からなる。シュタルク効果を用い、プラズマ中の電界測定のため準安定ヘリウム原子での禁制線遷移による誘起螢光を測定する。測定する光量を充分得るためには、プラズマ中心部で充分な量のヘリウム原子が必要で、LAPPSでは50kV、0.2~0.4Aである。これはMTXトカマクのポートサイズから決っている値ギリギリである。原研における試験でビーム中の3重場準安定原子の密度を測定した。この結果よりMTXの本番測定においても充分測定可能であるとの感触を得た。

論文

Geometric dependence of the scaling law on the energy confinement time in H-mode discharges

三浦 幸俊; 伊藤 公孝; 伊藤 早苗*; 滝塚 知典; 玉井 広史; 松田 俊明; 鈴木 紀男; 森 雅博; 前田 彦祐; Kardaun, O.*

NIFS-93, 14 Pages, 1991/06

H-モードデータベースにおいては、クローズドダイバータのASDEXが、非円形度(K)1である。そしてクローズドダイバータのHファクターは大きいので、クローズとオープンのダイバータを区別しないで統計処理した閉込め則では、負のK依存性を示す。この負のK依存性は、JFT-2MにおけるリミタH-モードの正のK依存性とは異なっている。そこで、ダイバータ形状を区別することでK依存性を調べた。

論文

中型・小型装置の意義

前田 彦祐; 伊藤 早苗*

核融合研究, 65(4), p.435 - 446, 1991/04

中小型装置の意義、果たすべき役割についてITERの物理R&Dを例にとって概括的に述べた。将来の核融合プラズマではプラズマを横切る単位面積あたりの熱流の大きさが、現在核融合炉心に最も近くまた良い閉じ込めを実現している装置等では全く実験されていない高レベルで、現在の閉じ込め比例則をそのまま外挿できるかどうかは自明でないことを指摘した。核融合プラズマの閉じ込めは、非線形非平衡系における熱や運動量、質量の輸送問題と考えられ、中小型装置における系統的な研究の必要性を指摘した。

報告書

加速器分析法によるプラズマ壁への粒子輸送に関する研究

中島 雅*; 高谷 泉*; 秋山 武司*; 北村 晃*; 矢野 淑郎*; 仙石 盛夫; 大塚 英男; 前田 彦祐

JAERI-M 91-048, 57 Pages, 1991/03

JAERI-M-91-048.pdf:1.68MB

部分的にカーボン材が用いられた、ステンレス(SS,304)壁を持つJFT-2Mのスクレープオフ層中で水素同位体(H,D)の輸送に関する研究を加速器支援下の捕集プローブ法で行った。テイラー放電洗浄中にSiプローブに吸蔵された水素あるいは重水素粒子は、後続のプラズマ放電(重水素)によりリサイクルされプラズマ境界附近に現れることが明らかになった。次に炭素プローブへの照射実験では、水素同位体のサンプル内吸蔵は、その表面処理に依存すること、放電洗浄中に吸蔵された水素は続く重水素放電により一部重水素と置換されることが明らかにされた。

報告書

Initial experiment of focusing wiggler of mm wave free electron laser on LAX-1

坂本 慶司; 前原 直; 渡辺 聡彦*; 岸本 泰明; 小田 久子*; 川崎 温*; 永島 孝; 前田 彦祐; 志甫 諒

JAERI-M 91-036, 11 Pages, 1991/03

JAERI-M-91-036.pdf:0.46MB

ミリ波領域における自由電子レーザー(FEL)実験が、ビームエネルギー1MeVビーム電流1~3kAのインダクションライナック(LAX-1)を用いて行われた。FELのウィグラーとしてハイパブリックサイン型の表面形状を持つビーム集束型永久磁石列が用いられ、これはウィグラー中の低エネルギー、大電流電子ビーム伝送に特に有効であることが示された。またこれを用いたミリ波発振実験において、40GHz帯ミリ波の発振が観測され、その成長率は0.42dB/cmであった。

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