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論文

Compact toroid injection experiment in JFT-2M

小川 俊英; 福本 直之*; 永田 正義*; 小川 宏明; 前野 勝樹; 長谷川 浩一; 柴田 孝俊; 宇山 忠男*; 宮沢 順一*; 河西 敏; et al.

Nuclear Fusion, 39(11Y), p.1911 - 1915, 1999/11

 被引用回数:29 パーセンタイル:67.82(Physics, Fluids & Plasmas)

姫路工大で開発したコンパクトトロイド(CT)入射装置を用いて同大学と共同で行っているJFT-2MプラズマへのCT入射実験について報告する。プラズマ中へ入射したCTは磁場の圧力を受けて進入するため、CTの運動エネルギーと磁場強度で進入距離が決まる。トロイダル磁場を0.8Tまで下げるとCT入射に伴い、多チャンネル軟X線計測器の中心コードに信号が増加する放電が得られた。このとき電子密度は急上昇し、マイクロ波干渉計の中心コードで1.7$$times$$10$$^{21}$$m$$^{-3}$$/sの線平均電子密度の上昇率が得られている。軟X線計測器の信号が増加する最も内側のチャンネルからCTの進入を評価すると、CTの加速電圧やトロイダル磁場強度を変えた放電から、電子密度の上昇率は進入距離に依存することがわかった。Hモード中へのCT入射を試み、トロイダル磁場0.8Tで1.9$$times$$10$$^{21}$$m$$^{-3}$$/sの電子密度上昇率が得られた。

論文

Studies of boundary plasmas and fueling on the JFT-2M

小川 宏明; 三浦 幸俊; 福本 直之*; 長谷川 浩一; 川島 寿人; 前野 勝樹; 永田 正義*; 仙石 盛夫; 柴田 孝俊; 河西 敏; et al.

Journal of Nuclear Materials, 266-269, p.623 - 628, 1999/00

 被引用回数:12 パーセンタイル:67.42(Materials Science, Multidisciplinary)

本講演では、JFT-2Mのバッフル板付ダイバータプラズマの特性、ダイバータ板へバイアス電圧を印加した効果及びコンパクトトロイド入射による燃料注入法について発表する。JFT-2Mの閉ダイバータでは、OH加熱時には平均電子密度が2-2.5$$times$$10$$^{19}$$m$$^{-3}$$からデタッチメントが始まるが、完全デタッチメントには至っていない。またバイアス電圧印加により粒子フローを制御し、バッフル効果及びダイバータ特性を著しく向上させることが明らかとなった。さらに新しい燃料供給法としてコンパクトトロイド入射装置を据付け、11月より実験を開始した。初期的な結果ではOHプラズマへの入射で一周電圧、放射損失の低下及び蓄積エネルギーの速い増加などの良好な入射特性が得られた。

論文

Divertor biasing effects to reduce L/H power threshold in the JFT-2M tokamak

三浦 幸俊; 旭 芳宏*; 花田 和明*; 星野 克道; 居田 克巳*; 石毛 洋一*; 河西 敏; 河上 知秀; 川島 寿人; Maeda, M.*; et al.

Fusion Energy 1996, p.167 - 175, 1997/05

ダイバータバイアスのL/H遷移パワーに与える効果についてまとめたものである。JFT-2Mの上シングルヌルプラズマ配位において、下シングル閉ダイバータ用の外側バッフル板に正のバイアス電圧を印加するとスクレイプオフ層(SOL)に負の径電場が形成され、またバッフル板からダイバータ板へSOL電流が流れる。これらの効果により、ダイバータ部に中性粒子が圧縮されるダイバータ効果が助長される。この中性粒子のダイバータ部への圧縮がL/H遷移パワー減少に対して効果的であることを明らかにした。また、強力なガスパフも過渡的に中性粒子をダイバータ部に圧縮し同様な効果があることを示した。これらの結果は、イオン損失によるL/H遷移理論を支持している。

論文

Investigation of causality in the H-L transition on the JFT-2M tokamak

花田 和明*; 篠原 孝司*; 長谷川 真*; 白岩 俊一*; 遠山 濶志*; 山岸 健一*; 大舘 暁*; 及川 聡洋; 戸塚 裕彦*; 石山 英二*; et al.

Fusion Energy 1996, p.885 - 890, 1997/05

H-L遷移時にプラズマ周辺で起こっている現象を静電プローブにより測定し、その因果関係について調べた結果をまとめたものである。ピンを12本つけた静電プローブにより、スクレイプオフ層から主プラズマまでの領域を測定した。最前面にある3本ピンをトリプルプローブとして使用し、電子温度(T$$_{e}$$)と密度(n$$_{e}$$)を決定し、他のピンでは浮遊電位を測定した。浮遊電位と電子温度から求めた空間電子により径電場(E$$_{r}$$)を決定し揺動との関係を調べた。結果は、初めにセパラトリックス内に形成された負の径電場が減少し、次に揺動レベルの増大が起こり、電子温度が減少し、その後He光の増大が起こっていることを明らかにした。ここで、H-モード中に形成されている負の径電場は、-22kV/mであり、電子温度減少の直前で-8kV/mであった。またこの変化に要した時間は約200$$mu$$secである。

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。

報告書

Development of a fast response rotating polarimeter for a Faraday rotation measurement

前野 勝樹; 荻原 徳男; 小川 宏明; 松田 俊明

JAERI-M 94-039, 17 Pages, 1994/03

JAERI-M-94-039.pdf:0.6MB

本書はプラズマ中を通った回転偏光面の位相変化測定から電流分布を求める装置を製作するにあたって、その応答性を良くするために偏光面の回転周波数を高めるための方法について述べたものである。この方法の特長は、半波長板を磁気浮上型スピンドルに取り付けることによって偏光面の回転数を高めたことにある。本偏光計の応答時間は190$$mu$$secである。なお、S/N比から予想される角度分解能は0.1度である。

論文

Suppression of disruptions with ECH on JFT-2M

星野 克道; 森 雅博; 山本 巧; 玉井 広史; 荘司 昭朗; 三浦 幸俊; 相川 裕史; 河西 敏; 河上 知秀; 川島 寿人; et al.

Radio Frequency Power in Plasmas; AIP Conf. Proceedings 289, p.149 - 156, 1994/00

JFT-2MトカマクでのECH(電子サイクロトロン加熱)によるディスラプション抑制実験に関する招待講演である。プラズマ小半径の70%の位置を局所的に加熱するとディスラプションが防げることを見い出した。この加熱の無い場合には、モードの周波数が小さくなりディスラプションに至るが、局所加熱を行なうとモードの周波数が上がりディスラプションが抑制されている。磁気島の回転周波数に合わせていろいろなタイミングで上記局所加熱を行なった結果、上記位置は磁気島位置に対応し、磁気島の局所加熱がディスラプション抑制の主因であることを見出した。

論文

Avoidance of q$$_{a}$$=3 disruption by electron cyclotron heating in the JFT-2M tokamak

星野 克道; 森 雅博; 山本 巧; 玉井 広史; 荘司 昭朗; 三浦 幸俊; 相川 裕史; 河西 敏; 河上 知秀; 川島 寿人; et al.

Physical Review Letters, 69(15), p.2208 - 2211, 1992/10

 被引用回数:70 パーセンタイル:90.37(Physics, Multidisciplinary)

JFT-2Mトカマクでパワー70~80kWの電子サイクロトロン加熱により、安全係数q$$_{a}$$=3で出現するMHDディスラプションが抑制・回避されることが見出された。抑制は、電子サイクロトロン共鳴層がq=2位置付近の幅1cm程度の領域にあるときにのみ起きることが特徴である。観測されたこの狭い抑制領域は、磁気島の加熱が抑制に効くことを示唆している。さらに、この領域の加熱は、密度限界で起きるディスラプションの抑制にも有効であることが見出された。

論文

Outgassing mechanism after the current decaying phase in disruptive and normal discharges in a tokamak

荻原 徳男; 前野 勝樹

J. Vac. Sci. Technol., A, 8(5), p.3855 - 3863, 1990/09

10ms以下の応答速度をもつ真空計を新たに開発し、JT-60水素プラズマ周辺部の圧力測定を行なった。グラファイト第一壁からのガス放出について調べた結果、以下のことがわかった。1)プラズマディスプラッション後に排気されるガス量は、導入ガス量とほぼ等しいかそれ以上である。ガス放出は2度にわたっておこる。最初のガス放出は、プラズマの熱エネルギーの損失(サーマルクエンチ)に起因する。第2の放出は、プラズマの磁気エネルギーの損失(カレントクエンチ)に伴っておこる。ガス放出に関与するグラファイト表面積は約10m$$^{2}$$である。2)通常の放電では排気量は導入よりも少ない。ガス放出は放電が収量してからおこる。グラファイト内の水素原子の拡散が律速過程となっている。

論文

Large amounts of gas release just after disruptive discharges in the JT-60 tokamak

荻原 徳男; 前野 勝樹

Journal of Nuclear Materials, 176-177, p.792 - 797, 1990/00

 被引用回数:1 パーセンタイル:20.01(Materials Science, Multidisciplinary)

JT-60において、新たに開発した高速応答真空計を用いてプラズマが急速消滅する時のガス放出について調べた。このプラズマの急速消滅に伴って多量のガス放出が2度にわたっておこる。ガス放出のピークはプラズマから放出されるH$$_{alpha}$$強度のバーストと対応している。最初のガス放出はプラズマの熱エネルギーの放出に、次のガス放出はプラズマの磁気エネルギーの解放に起因している。その後、放出されたガスの約3/4が再び壁に戻る。この再吸着の機構は、ウォールコンディショニングに関して、今後詳しく調べる必要がある。

論文

トカマクプラズマの急速消滅に伴うガス放出

荻原 徳男; 前野 勝樹

真空, 33(4), p.381 - 386, 1990/00

核融合装置においては、第一壁中に燃料粒子が保持される。トリチウムインベントリは次期装置にとって最重要課題となろう。我々は、第一壁中の深いところにある水素を除去できる簡便な手法の開発を目標として、核融合装置JT-60において第一壁からの放電中および放電直後のガス放出を調べた。即ち、プラズマが10ms程度の時間で急速に消滅する時、即ちディスラプション時のガス放出を調べた。その結果、ディスラプションと同時にプラズマ中に保持されている粒子数の10倍以上に及ぶ多量のガス放出が観測された。これは、ディスラプションに伴うパルス的な熱負荷により第一壁中に含まれていた燃料ガスが昇温脱離したものと考えられる。

論文

Hydrogen pressure measurement using the intensity of the light emitted from a Penning discharge

荻原 徳男; 前野 勝樹

J. Vac. Sci. Technol., A, 7(4), p.2804 - 2807, 1989/07

核融合装置のプラズマ周辺部のガス圧測定を十分速い応答速度で行うために、プラズマを閉じ込めるためのトロイダル磁場を用いたペニング真空計が考えられる。応答速度を速くすることができるとともに、ペニング放電から発する光を分光分析することにより分圧測定の可能性がある。JT-60への適用を前提として実験をおこなった。

論文

ペニング放電光の分光分析による分圧測定

荻原 徳男; 前野 勝樹

真空, 32(3), p.292 - 295, 1989/03

核融合装置のプラズマ周辺部のガス圧測定を十分速い応答速度で行うために、プラズマを閉じ込めるためのトロイダル磁場を用いたペニング真空計が考えられる。応答速度を速くすることができるとともに、ペニング放電から発する光を分光分析することにより分圧の測定が可能である。実験室系において、H$$_{2}$$とHeの混合ガスにおけるペニング放電光の分光分析を試みた。

論文

A Spherical ionization gauge for use in a high magnetic field

荻原 徳男; 前野 勝樹

J. Vac. Sci. Technol., A, 6(5), p.2870 - 2875, 1988/09

核融合装置のプラズマ周辺部のガス圧測定を目的として、磁場の強さおよび向きによる感度変化の少い電離真空計を開発した。

報告書

Multi-channel bolometer system on JFT-2M tokamak

玉井 広史; 前野 勝樹; 松田 俊明; 的場 徹

JAERI-M 88-120, 24 Pages, 1988/07

JAERI-M-88-120.pdf:0.82MB

JFT-2Mトカマクにおいて垂直方向の輻射損失分布を観測する為の多チャンネルボロメータ測定系を設計・製作した。受熱素子には半導体タイプのシニスターを用いた。シニスターは従来用いられて来た金属フォイルボロメータに比べ一桁以上高い感度を持っているので、プラズマからの信号が比較的小さい分布測定に適している。シニスターの応答時間・冷却時間・感度等を測定したところ、これらの特性はJFT-2Mトカマクプラズマの実験条件に適していることが確認された。また、シニスターの特性を損わず精度の良い分布測定が行えるように、シニスターからの信号を処理する為の低雑音型ブリッジ・微分回路も開発した。

論文

ペニング放電を用いたJT-60プラズマ周辺部の圧力測定装置

荻原 徳男; 山下 幸彦; 横溝 英明; 前野 勝樹; 島田 徹*; 君島 文雄*

真空, 31(5), p.406 - 409, 1988/00

核融合装置におけるプラズマ周辺部の圧力測定は、プラズマ粒子の閉じ込め特性を評価する上で、あるいは、ダイバータ効果を評価する上で重要である。そのため、種々の真空計がプラズマ周辺部の圧力測定に用いられてきた。しかし、プラズマを閉じ込めるための強磁場をさける必要があったため、応答速度の速い測定は困難であった。本報告では、強磁場を利用したペニング放電を用いることにより応答速度の速い圧力測定が可能となったことを述べる。

報告書

JT-60メタングロー放電装置の開発

川崎 幸三; 平塚 一; 三代 康彦; 黒田 猛*; 太田 和也*; 前野 勝樹; 大久保 実

JAERI-M 87-183, 16 Pages, 1987/11

JAERI-M-87-183.pdf:0.6MB

メタングロー放電装置は、放電ガスにメタンと水素の混合ガスを用いたグロー放電によって発表面のカーボナイゼーション及びグラファイト表面の洗浄を目的に昭和62年1月その建設を行なったものである。

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