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Sn cable-in-conduit conductors尾花 哲浩*; 高畑 一也*; 濱口 真司*; 夏目 恭平*; 今川 信作*; 三戸 利行*; 木津 要; 村上 陽之; 吉田 清
Plasma and Fusion Research (Internet), 9(Sp.2), p.3405122_1 - 3405122_4, 2014/07
NbS超伝導導体からなる突合わせ導体接続(バットジョイント)の製作技術を評価するために、JT-60SAのCSのために開発されたサンプルの接続抵抗とクエンチ電流の測定を行った。測定より、接続抵抗が要求値の2n
以下を満足することを確認した。バットジョイントの特性をシミュレートするために、バットジョイントの構造を単純化した1次元解析モデルを開発し、ジョイント抵抗とクエンチ電流を計算した。計算結果は測定とよく一致し、本モデルがバットジョイントの解析に使用できることを確認した。
日下部 俊男*; 白井 稔三*
Plasma and Fusion Research (Internet), 9(Sp.2), p.3401119_1 - 3401119_4, 2014/07
リング状強力永久磁石利用の小型多価イオン源(
-EBIS)から、2kVの加速電圧でネオンの2価から6価の多価イオンを引き出し、希ガス原子(Ne, Ar, Kr, Xe)と衝突させ、1電子移行および多電子移行の断面積が成長率法という手法で測定された。Ne
+Ar, Kr, XeおよびNe
+Ne, Ar, Xeの各衝突系では、5電子移行まで断面積値を導出できた。これらの断面積値の入射イオン価数による依存性について議論される。Ne原子との衝突において、Ne
イオンの2電子移行、Ne
イオンの3電子移行、Ne
イオンの4電子移行は、いわゆる対称共鳴電荷移行過程と呼ばれるが、金子らの文献値と極めて良い一致を得た。
佐々木 明; 加藤 進*
Plasma and Fusion Research (Internet), 9(Sp.2), p.3401120_1 - 3401120_4, 2014/07
セルシミュレーションモデルの一つであるパーコレーションモデルを用い、電極間が電離された領域で接続されることによって放電が起こるという考えに基づいた、放電現象のシミュレーションを行なっている。今回モデルをSF
ガス中の放電にあてはめ、実験結果を再現する結果を得た。放電媒質の電気的特性を決めるために、媒質内部に初期にランダムに生成した電離領域が電界に沿って成長し、相互に接続する過程が重要なことに注目し、電離領域の形状、数と分布の時間発展の解析を行ないその結果を示す。
柴田 欣秀; 諫山 明彦; 松永 剛; 河野 康則; 宮本 斉児*; Lukash, V.*; Khayrutdinov, R.*; JT-60チーム
Plasma and Fusion Research (Internet), 9(Sp.2), p.3402084_1 - 3402084_5, 2014/06
トカマク装置におけるディスラプション現象ではプラズマ電流が急激に減少する電流クエンチが存在する。この電流クエンチ時にはプラズマ電流の減衰率に比例して真空容器等に電磁力が発生するため、プラズマ電流の減衰を抑制する必要がある。今までの研究においては電流クエンチ初期では電子温度分布の変化が電流減衰時間を決定していることが明らかにされている。本研究では電流クエンチ初期以降のプラズマ電流の減衰に電子温度が与える影響を調べるため、ディスラプションコードDINAを用いて電流クエンチ全体のシミュレーションを実施した。電流クエンチの初期は計測された電子温度分布を、初期以降は仮定した電子温度分布を用いて計算を行った。電子温度が計測できている最後の時刻以降は変化しないと仮定した場合、計測されたプラズマ電流値と近い時間変化が得られた。しかし、電流クエンチ初期以降では電子温度は計測限界値以下まで減少しているため、今回用いた仮定は実際の状況とは異なる。また、プラズマ断面積の振る舞いも実際に評価したものとは異なっていた。プラズマ電流の減少は様々なパラメータが関与するため、電子温度分布の影響を切り分ける必要がある。DINAコードを使用して様々な電子温度モデルで計算することにより、電子温度がプラズマ電流の減衰に与える影響を調査した結果を発表する。
星野 一生; 朝倉 伸幸; 清水 勝宏; 徳永 晋介; 滝塚 知典*; 染谷 洋二; 中村 誠; 宇藤 裕康; 坂本 宜照; 飛田 健次
Plasma and Fusion Research (Internet), 9(Sp.2), p.3403070_1 - 3403070_8, 2014/06
核融合原型炉設計において、ダイバータにおける膨大な熱の制御は最も重要な課題の一つである。そのような課題解決に向けたSONICコードを用いたシミュレーション研究の進展について報告する。コード開発の面では、原型炉ダイバータシミュレーションのためにSONICコードの改良を進めると共に、国際核融合エネルギー研究センターに設置されている大型計算機に最適化することで効率よく設計研究を進めるが可能となった。改良されたSONICを用いた原型炉ダイバータの解析では、(1)原子番号の大きな希ガス不純物を用いることでダイバータ熱負荷を低減できるが、上流での放射パワーが大きくなりダイバータにおける不純物遮蔽性能の向上と炉心プラズマ性能との整合性が今後の課題となること、(2)ダイバータレッグを長くすることでダイバータ熱負荷の低減が可能であり、磁場配位を含めダイバータ形状最適化の余地があること、等が明らかになった。
宮田 良明; 鈴木 隆博; 井手 俊介; 浦野 創
Plasma and Fusion Research (Internet), 9(Sp.2), p.3403045_1 - 3403045_5, 2014/05
精密なプラズマ位置制御は、安全かつ安定したプラズマ運転において重要な課題である。JT-60SAにおけるプラズマ平衡制御手法の研究のため、MHD平衡制御シミュレータ(MECS)の開発を進めている。今回、実機のプラズマ平衡制御を模擬するため、プラズマ断面形状再構成,コイル電源,ポロイダル磁場コイル,高速プラズマ位置制御コイルのモジュールをMECSに導入した。MECSを用いてコイル電源制限内でのプラズマ平衡制御の制御性を報告する。
北澤 真一; 山本 剛史; 河野 康則; 伊丹 潔
Plasma and Fusion Research (Internet), 9(Sp.2), p.3405049_1 - 3405049_4, 2014/05
ITERプロジェクトで、日本の国内機関は、外側垂直ターゲット用のダイバータ熱電対システムの調達を予定している。ダイバータ熱電対は、プラズマ対向面であるダイバータの表面温度を直接的に計測するための機器であり、日本が調達するダイバータ外側垂直ターゲットへの装着を予定している。熱電対自体は、温度計測に汎用に用いられる機器であるが、超高真空、高放射線場のITER環境下で、高い信頼性で計測を行わなければならないために、その装着方法や取り扱いには高度な技術開発が必要となる。また、日本の調達の中には、ITER標準のダイバータ熱電対制御システムが含まれており、その開発も行わなければならない。この発表では、我々が、これまでに準備してきたITER調達のためのダイバータ熱電対の研究開発の現状報告を行う。
井戸村 泰宏; 仲田 資季; Jolliet, S.*
Plasma and Fusion Research (Internet), 9(Sp.2), p.3503028_1 - 3503028_7, 2014/04
Full-fジャイロ運動論シミュレーションは乱流輸送と分布形成の両方を実験と同様の一定の加熱、運動量、および、粒子入力条件のもとで計算する。シミュレーションの時間スケールがエネルギー、運動量、および、粒子のバランス条件を成立するのに十分長ければ、この手法はプラズマ分布を決定することができる。近年のペタスケール計算機によってそのような長時間スケールシミュレーションが可能となり、full-fジャイロ運動論シミュレーションが核融合炉の数値実験に適用されるようになった。本論文ではジャイロ運動論的full-fオイラーコードGT5Dの物理モデル、数値手法、および、精度検証についてまとめ、さらに乱流輸送のプラズマサイズおよび加熱パワーに関する輸送スケーリング研究に関する最近の応用事例を概説する。
矢木 雅敏; 宮戸 直亮; 松山 顕之; 滝塚 知典*
Plasma and Fusion Research (Internet), 9, p.3403030_1 - 3403030_4, 2014/04
The nonlocal transport for peripheral density source is investigated by using 4-field reduced MHD model. The spherical particle source with a small diameter is applied in the plasma edge region, just after the quasi-steady state of resistive ballooning turbulence is attained. Then, the plasma transport is observed. The nonlocal transport appears at the location far from the edge source region. It is found that applying the particle source induces (0,0) and (1,0) modes of density fluctuations as well as (2,1), (3,1) modes, where (
,
) indicates the set of poloidal mode number m and the toroidal mode number . (0,0) and (1,0) modes dominantly interact with each other by the convective nonlinearity and/or toroidal couplings. The formation of the spiral structure with poloidal rotation is observed, which makes a connection with core and edge regions.
白石 淳也; 宮戸 直亮; 松永 剛
Plasma and Fusion Research (Internet), 9, p.3403027_1 - 3403027_4, 2014/04
トカマクにおいてトロイダル回転シアが存在する場合の運動論的抵抗性壁モード(RWM: Resistive Wall Mode)の安定性を決定する分散関係を導出した。運動論的RWM理論では、分散関係はエネルギー汎関数により記述され、エネルギー汎関数は案内中心のラグランジアンによって特徴付けられる。しかし、従来の運動論的RWM理論では、回転が小さいとして、回転の効果を含まないラグランジアンを用いてきた。本研究では、回転シアがある場合にはラグランジアンは一般化されることに着目し、一般化されたラグランジアンを用いて、運動論的RWM理論による分散関係の構造について調べた。その結果、エネルギー汎関数は、従来の磁場曲率に起因する項に加えて、案内中心の遠心力加速による項が付け加わることが分かった。大アスペクト比近似のもと数値解析を行ったところ、新しいエネルギー汎関数は虚部を持つため、減衰効果を持つことが分かった。また、回転シアにより、RWMが安定化されることが明らかになった。これは、JT-60Uで観測された実験結果の傾向と一致している。
田中 謙治*; 竹永 秀信; 村岡 克紀*; 吉田 麻衣子; Michael, C.*; Vyacheslavov, L. N.*; Mikkelsen, D. R.*; 横山 雅之*; 大山 直幸; 浦野 創; et al.
no journal, ,
本研究ではトカマク装置JT-60とヘリカル装置LHDにおける粒子輸送の類似性, 相違性を理解することにより、トロイダル装置における電子密度分布の決定機構を理解することを目的とする。トカマクでは乱流揺動により密度分布が尖塔化することが報告されている。LHDでは、磁気丘の強い磁気軸位置3.5mでは尖塔化した分布となるが、磁気丘が相対的に弱い磁気軸位置3.6mでは凹状の密度分布となる。ジャイロ運動論乱流コードと密度揺動計測により、これらの密度分布の差異は乱流による内向きの粒子束の寄与の違いによることが分かった。粒子ソースと新古典輸送による粒子束が密度揺動による粒子束に比べ無視できる場合において、LHDとJT-60いずれの場合も密度勾配が小さい場合には内向き粒子束となり、密度勾配が増加するに従い外向き粒子束に反転することが、ジャイロ運動論シミュレーションより予測された。
