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Park, J. M.*; 村上 和功*; Petty, C. C.*; Heidbrink, W. W.*; Osborne, T. H.*; Holcomb, C. T.*; Van Zeeland, M. A.*; Prater, R.*; Luce, T. C.*; Wade, M. R.*; et al.
Physics of Plasmas, 16(9), p.092508_1 - 092508_10, 2009/09
被引用回数：24 パーセンタイル：65.89(Physics, Fluids & Plasmas)DIII-Dにおいてプラズマを垂直方向に変位させることで、プラズマ周辺部(off-axis)での中性粒子ビーム電流駆動(NBCD)を実証した。モーショナルシュタルク効果計測により測定した磁力線ピッチ角の時間変化からポロイダル磁束の時間変化を評価し、小半径の半分程度にピークを持ち空間的に広がったoff-axis NBCD分布を示す結果を得た。多くの場合、測定したoff-axis NBCD分布は有限軌道効果を考慮した軌道追跡モンテカルロコードによる高速イオンの減速計算によるものと一致する。中性化した高速イオンが発するD
光の2次元イメージング計測によるとビームイオン密度分布は凹状になっており古典的な減速の描像と一致する。NB駆動電流の大きさはビームと磁力線のなす角と関係しており、両者のなす角が小さくなるように選ぶことでoff-axis NBCDの効率は中心部(on-axis)NBCDと同程度によくすることができる。測定したoff-axis NBCDは入射パワーとともに増加するが、高パワーにおいて測定と計算が合うためには計算に適度な高速イオン拡散を入れる必要がある。
村上 和功*; Park, J. M.*; Petty, C. C.*; Luce, T. C.*; Heidbrink, W. W.*; Osborne, T. H.*; Prater, R.*; Wade, M. R.*; Anderson, P. M.*; Austin, M. E.*; et al.
Nuclear Fusion, 49(6), p.065031_1 - 065031_8, 2009/06
被引用回数：43 パーセンタイル：82.69(Physics, Fluids & Plasmas)DIII-Dでは、小半径の50%という周辺部で電流駆動できるようにするために、2つの中性粒子ビーム(NB)の垂直方向角度を可変とする改造を計画している。計算によると、NBを下側に向けた場合には、プラズマ電流とトロイダル磁場が同方向の場合に電流駆動効率が大きくなる。この効果は大きく、ITERでの計算では現状のトロイダル磁場の方向を反転させると周辺部NB駆動電流は20%以上増加する。この計算結果を検証するためにDIII-Dでプラズマを上下方向に寄せることでNBに対する磁力線の角度を変化させ、そのときの周辺部NB駆動電流を調べた。MSE計測によるとNB駆動電流は計算通り40
45%変化した。この結果から、DIII-DのNBに垂直方向角度を可変とする改造を行うことで、ITERや将来のトカマクのためのシナリオ開発を強力に推進できるだけでなく、輸送・高エネルギー粒子・加熱電流駆動の物理を自在に調べられるようになることが期待される。
嶋田 道也; 永見 正幸; 伊尾木 公裕*; 出海 滋*; 前野 勝樹; 横溝 英明; 新谷 吉郎*; 吉田 英俊; N.H.Brooks*; C.L.Hsieh*; et al.
JAERI-M 9862, 23 Pages, 1981/12
ダブレットIIIにおける遠隔放射冷却に関するダイバータ実験の総括を行い、INTORでの遠隔放射冷却の可能性を論じた。ダブレットでは主プラズマの密度を上げるにつれ、ダイバータ部の放射損失が増加し、最大でジュール加熱パワーの約50%にも達する。この結果、ダイバータプレートの熱負荷が約1/6に下り、ダイバータプラズマが低温(10eV以下)、かつ高密度(5
10
cm
以上)になる。この結果を将来の核融合炉に適用できれば、ダイバータ付トカマクの欠点であるダイバータプレートの熱負荷問題と腐食問題とが大幅に改善される。簡単なモデル計算により、INTOR炉でも遠隔放射冷却が可能であることを示した。
横溝 英明; 永見 正幸; 嶋田 道也; N.H.Brooks*; R.P.Seraydarian*; 新谷 吉郎*; 前野 勝樹; 吉田 英俊; 伊尾木 公裕*; 出海 滋*; et al.
JAERI-M 9698, 29 Pages, 1981/09
非円形度1.8までのプラスマをダブレットIII装置で安定に制御することかできた。装置の制御応答が不十分なため、1.8以上の非円形プラズマは垂直方向に不安定となる。この不安定を制御している電源を断にすることによって、いろんな非円形度のプラズマの位置不安定の成長率を測定し、コイルによるパッシブな安定化効果を考慮した値と比較した。
嶋田 道也; 永見 正幸; 伊尾木 公裕*; N.H.Brooks*; R.Groebner*; R.P.Seraydarian*; 横溝 英明; 出海 滋*; 新谷 吉郎*; 吉田 英俊; et al.
JAERI-M 9470, 9 Pages, 1981/04
核融合反応で生成するヘリウム灰の排気にダイバータが有効であることが実験的に示された。ダブレットIIIの真空容器中にヘリウムをガスパフで入射し、電子密度の上昇からプラズマ中のヘリウム量を測定し、ダイバータ付近のヘリウムの分圧を質的分析器で測定した。その結果次の結論を得た。1)ダイバータ付近のヘリウム分圧は、主プラズマが高密度になる程増加し、ヘリウムのプラズマ中の混入量を電子密度の1%に押えても、ダイバータ付近のヘリウム分圧が3.610
Torrに達する。2)ダイバータなしの放電では、ヘリウム分圧はダイバータありの場合の約十分の1である。3)ダイバータ付高電子密度プラズマでは、ヘリウムがダイバータ付近で水素に対して濃縮される。
藤沢 登; 永見 正幸; 横溝 英明; 嶋田 道也; 木島 滋; 関 省吾; 菅原 亨*; 小原 祥裕; 伊尾木 公裕*; G.L.Jahns*; et al.
JAERI-M 9181, 27 Pages, 1980/11
DoubletIIIのD型放電の不純物について報告する。主な不純物は酸素とニッケルである。実効電荷数は1~3.低密度、大電流放電においては、ニッケルの流出が大きい。チタン蒸着のない状態では酸素は密度と共に増加するが、チタンをコーティングすることにより酸素は抑えることができる。
藤沢 登; 木島 滋; 永見 正幸; 関 省吾; 横溝 英明; 嶋田 道也; G.L. Jhans*; S. Ejima*; R. Groebner*; N.H. Brooks*; et al.
JAERI-M 9179, 14 Pages, 1980/11
プラズマ中心近くで観測される金属不純物の挙動について報告する。Doublet III装置では放電の前半に金属不純物が中心近くに蓄積される現象が時々観測される。この現象を軟X線測定を用いて解析した。不純物の堆積はプラズマの電流分布を変える。
永見 正幸; 藤沢 登; 伊尾木 公裕*; 狐崎 晶雄; 木島 滋; 小原 祥裕; 関 省吾; 嶋田 道也; 菅原 享*; 横溝 英明; et al.
JAERI-M 8983, 17 Pages, 1980/08
Doublet-IIIにおいて、ポロイダル・ダイバータを有するD形プラズマを生成し、以上の結果を得た。1)ダイバーター室を有しない単純なダイバーター配位で、金属不純物のプラズマ中への混入は、1/10以下に制御できる。2)ダイバータ領域のプラズマ密度は、主プラズマ密度の増加に伴ない非線形に増加する。3)主プラズマ密度の増加に伴ない、中性粒子ガスはダイバー夕ー領域に強く集中する。4)ダイバーター領域のプラズマ密度の増加に伴ない、ダイバーター領域での放射冷却が有効になる。
