Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
松本 太郎; 徳田 伸二; 岸本 泰明; 滝塚 知典; 内藤 裕志*
Journal of Plasma and Fusion Research SERIES, Vol.2, p.97 - 100, 1999/00
プラズマ中における鋸歯状振動の内部崩壊現象の非線形的な振る舞いを解明するために、ジャイロ運動論的粒子モデルに密度勾配の効果を考慮し、円柱プラズマにおける運動論的m=1内部キンクモードのシミュレーションを行った。一様密度の場合の内部キンクモードの成長率よりも反磁性周波数が小さい場合、密度勾配は内部キンクモードの線形成長率に与える影響は小さく、磁力線の完全再結合が生じる。しかし、再結合後に自己生成する径電場のために、このモードの非線形過程が大きく変化する結果が得られた。一様密度の場合に得られたトロイダル電流の対称的な流れは、密度勾配によって生じる径電場により対称性が破られる。そのために電流の集中が阻害され、二次的な磁力線の再結合が制御されるという結果が得られた。本発表では、数値トカマク(NEXT)研究におけるこれらの成果を報告する。
小関 隆久; 安積 正史; 石井 康友; 岸本 泰明; G.Y.Fu*; 藤田 隆明; G.Rewoldt*; 菊池 満; 鎌田 裕; 井手 俊介; et al.
Plasma Physics and Controlled Fusion, 39(5A), p.A371 - A380, 1997/05
ブートストラップ電流の有効利用は、トカマク核融合炉の定常化・高効率化への重要課題である。近年、高ブートストラップ電流による中空状電流分布(プラズマ中心付近で負磁気シア)を用いた高効率プラズマが提案され、世界の多くの装置で実験が行われている。ここでは、負磁気シアを持ったプラズマの、エネルギ閉じ込め、TAEモードを含めたMHD安定性について、JT60の実験結果をもとに物理課題を議論している。負磁気シア領域で形成される内部輸送障壁の機構解明、ベータ限界をもたらすMHD不安定性、中空状電流分布でのTAEモードの安定化機構について述べている。また、定常プラズマを形成する上での問題点、定常プラズマを維持する上での問題点について議論している。
草間 義紀; 根本 正博; Afanassiev, V. I.*; Kozlovskij, S. S.*; Petrov, S. Y.*; 佐藤 稔; 森岡 篤彦; 塚原 美光; A.I.Kislyakov*; M.P.Petrov*; et al.
Fusion Engineering and Design, 34-35, p.531 - 534, 1997/03
被引用回数：8 パーセンタイル：56.29(Nuclear Science & Technology)原研とロシア・ヨッフェ研究所との協力により、中性粒子分析器の測定エネルギー範囲の拡大と中性子ノイズの低減に成功した。粒子種を分離するために通常は磁場と同方向に印加する電場の方向を逆転した運転方法の採用とその方向に検出器列を新たに配置したことにより、2MeVに制限されていた陽子に対するエネルギー範囲を4MeVに拡大した。また、中性子ノイズの低減により負イオン源NBIで生成される0.5MeVのイオンを精度良く測定するため、各検出器のエネルギー範囲に適したシンチレータの厚さを選んだ。10
mに統一していた厚さを、最も薄いもので2mとしたことにより、中性子に対する感度を1桁以上低減できた。サイクロトロン等を用いた較正及びJT-60Uにおける中性水素粒子のエネルギー分布測によって、本分析器の性能を確認した。
勝田 忠広*; 多幾山 憲*; 尾田 年充*; 水野 勝弘*; 小川 俊英
Fusion Engineering and Design, 34-35, p.769 - 772, 1997/03
被引用回数：7 パーセンタイル：52.66(Nuclear Science & Technology)超音速ヘリウム原子ビームを用いたプラズマ周辺部の電界測定法について報告する。超音速ビームとして入射されたヘリウム原子の大半は、プラズマ周辺部で励起されイオンになる。このときシュタルク効果による準安定準位からの禁制励起を波長可変レーザーを用いて行うと、電界の2乗に比例した誘起蛍光強度が得られる。そこで、この誘起蛍光の測定から電界強度を評価できる。JFT-2Mプラズマをターゲットとして、超音速ビームを入射した時のヘリウム原子の励起準位占有密度を衝突放射モデルによる数値計算から算出した。この計算によると、ヘリウムビームはプラズマ表面から10cm程度まで進入でき、表面から1cmのところでも測定に十分な準安定原子の密度が得られることがわかった。この結果、50v/cm程度の電界まで測定可能であることが示された。
藤田 隆明; 久保 博孝; 杉江 達夫; 伊世井 宣明; 牛草 健吉
Fusion Engineering and Design, 34-35, p.289 - 292, 1997/03
被引用回数：68 パーセンタイル：96.84(Nuclear Science & Technology)電流分布測定のためのMSE(モーショナルシュタルク効果)偏光計をJT-60Uに設置した。偏光計は5本の視線を有し、加熱用中性粒子線から発せられるD
線の
成分を観測する。偏光角の測定はPEM(光弾性変調器)により行う。空間分解能は10cm程度である。本計測法においては窓ガラスによるファラデー回転による偏光角の変化等のためにオフセットが存在し、それを較正する必要がある。較正はプラズマを急速に動かすことにより行い、オフセット量を0.1~0.2度程度の精度で決定した。また高パワーの中性粒子入射加熱を行う時に偏光した背景光が観測されそれが測定に影響することが分かったので、背景光の偏光をモニターする機構を追加し、背景光の影響を補正した。本偏光計によりプラズマ電流のランプダウンや低域混成波電流駆動(LHCD)による電流分布の変化、加熱中の電流ランプアップによる負磁気シアーの生成等を測定した。
波多江 仰紀; 長島 章; 吉田 英俊; 内藤 磨; 山下 修; 北村 繁; 風間 大介*; 的場 徹; 小野瀬 義昭*
Fusion Engineering and Design, 34-35, p.621 - 624, 1997/00
被引用回数：7 パーセンタイル：52.66(Nuclear Science & Technology)JT-60UにおけるYAGレーザトムソン散乱測定装置はプラズマ放電中の電子温度(Te)と電子密度(n
)の空間分布の連続的な時間変化を測定するために現在整備中である。測定レンジは20eV≦Te≦20keV、5
10
m
≦n≦210
mで、測定点は20点の測定が行えるよう設計しており、現在空間点5点が測定可能である。本装置では近赤外領域の散乱光を測定するため、(1)背景光にはH
線のような強い輝線スペクトルがない。(2)観測窓のくもりによる影響が少ないなど測定上のメリットがある。APD検出器は温度により感度が変動するので、本装置では電子冷却素子でAPD素子の温度を
0.1
C以内の精度で制御し感度が一定になるようにした。初期データからは負磁気シア放電時に見られる内部輸送障壁の内外のデータを得るなど局所的なTe、nの時間変化を10Hzの時間分解能で捉えることができた。
久保 博孝; 杉江 達夫; 竹永 秀信; 東島 智; 逆井 章
Fusion Engineering and Design, 34-35, p.277 - 280, 1997/00
被引用回数：6 パーセンタイル：47.9(Nuclear Science & Technology)ダイバータにおける重水素原子および不純物イオンの運動エネルギー、イオン温度を測定し、プラズマ特性、重水素原子および不純物の挙動を明らかにするために、JT-60Uでは、ダイバータ・プラズマ中の水素原子および不純物イオンが発するスペクトル線のドップラー広がりを観測する高分解能可視分光器を開発した。本分光器は、高分解能を得るためにエシェル回折格子を用い、非点収差を小さくするためにリトロー型を採用した。波長分解能は6pmであり、ダイバータ領域の空間分布10点が同時に観測可能である。
逆井 章
Fusion Engineering and Design, 34-35, p.45 - 52, 1997/00
被引用回数：4 パーセンタイル：37.09(Nuclear Science & Technology)JT-60Uでは、種々の計測装置をダイバータ部を観測できるように配置して、ダイバータの物理研究を行っている。ダイバータ研究において、炉心プラズマの定常化に向けて解決すべき、いくつかの重要な課題がある。その主なものは、熱・粒子の制御、排出、ヘリウム灰の輸送、排気、ダイバータ板上での不純物発生機構の解明、ダイバータの放射損失の分光的解明及びダイバータのモデリングである。特に、熱・粒子の制御、排出は、ITER等の実験炉の設計において、熱負荷をどのように許容値まで抑制できるか、問題となっている。このために、JT-60Uダイバータ部を3方向が観測できるように、3つのボロメータアレイを設置し、放射損失を測定している。これにより、高密度放電及び不純物ガスパフにおける遠隔放射冷却の進展、X点付近のMARFEに至る時の放射損失領域の挙動を明らかにした。
佐藤 正泰; 石田 真一; 伊世井 宣明; 諫山 明彦; 白井 浩; T.Oyevaar*; 寺西 大*; 岩間 尚文*; 内野 喜一郎*
Fusion Engineering and Design, 34-35, p.477 - 481, 1997/00
被引用回数：14 パーセンタイル：72.17(Nuclear Science & Technology)JT-60Uプラズマの閉じ込め・加熱機構の解明等に必要な電子温度分布の時間変化を測定するために、プラズマから放射される電子サイクロトロン放射(ECE)を測定する3つの装置からなるシステムを開発した。このシステムはそれぞれの3つの装置(フーリエ変化分光器、回折格子型分光器及びヘテロダインラジオメーター)の特徴を活かして世界最高レベルの高時間分解能と空間分解能を有する。その特徴は、長時間運転(半年以上)の極低温(4K)冷凍機の採用等により、将来の核融合炉における長時間炉心計測に対応できることである。核融合炉において重要性が認識されている相対論的効果のECE測定への影響は、現在のトカマクプラズマの電子温度領域においては無視されてきたが、詳細な解析の結果、その影響が電子温度分布のみかけ上のずれとして現われ、精密な電子温度分布測定を行う場合には、補正する必要があることを見い出した。
laser interferometer河野 康則; 長島 章; 波多江 仰紀; 土屋 勝彦; 軍司 操一*
Fusion Engineering and Design, 34-35, p.375 - 378, 1997/00
被引用回数：8 パーセンタイル：56.29(Nuclear Science & Technology)デュアルCOレーザ干渉計は大型トカマクにおける安定な電子密度計測を目的として開発された。本装置では、発振波長がわずかに異なった2式のCOレーザ干渉計によって電子密度変化と光路長変化の同時測定を実現している。一般に将来の大型トカマクにおいては、密度勾配による干渉波面のずれやファラデー回転効果等のため、これまでの遠赤外干渉計による安定な密度計測は困難であり、また短波長(可視~近赤外)干渉計による振動変異成分補正は、大きな機械的振動、真空窓や反射ミラーの曇りといった問題によって難しいとされている。本装置ではこれらの問題を解決し、例えば従来は困難であったディスラプション時の密度計測を信頼性高く行うことができた。一方密度分解能は210
m
程度と比較的低く、これを改善するために従来の百倍の分解能を有する位相比較器を開発した。会議では新位相比較器の初期的な結果を中心に報告する予定である。
西谷 健夫; 磯部 光孝*; G.A.Wurden*; R.E.Chrien*; 飛田 健次; 草間 義紀; 原野 英樹*
Fusion Engineering and Design, 34-35, p.563 - 566, 1997/00
被引用回数：19 パーセンタイル：79.94(Nuclear Science & Technology)ロスアラモス研との協同研究により、シンチレーションファイバーを利用した14MeV中性子検出器を開発し、JT-60Uの重水素プラズマ中で発生したトリトンの燃料で二次的に放出される14MeV中性子の測定を行った。NBI実験時の14MeV中性子強度の時間変化を、古典的減速理論に基づいて解析することにより、高速トリトンの拡散係数を0.05~0.15m
/sと評価した。またその値は、トロイダルリップル率に伴って増加することを示した。またICRF加熱時に発生するTAE不安定性では、周辺部の高速トリトンが損失することが観測された。
篠原 孝司*; 星野 克道; 白岩 俊一*; 花田 和明*; 遠山 濶志*; 三浦 幸俊; 鈴木 紀男; 山岸 健一*; 及川 聡洋*; 戸塚 裕彦*; et al.
Fusion Engineering and Design, 34-35, p.433 - 436, 1997/00
被引用回数：4 パーセンタイル：37.09(Nuclear Science & Technology)JFT-2での正常波反射計によるプラズマの密度揺動の測定結果について報告する。波の位相差は「暴走位相」すなわち、予想される位相変化よりかなり大きな変化を示す。この原因については、種々の原因が考えられるが未だ同定するに至っていない。しかし、高速サンプリングを行い位相の時間発展を詳細に調べてみると、位相はステップ状に変化していることがわかった。その平坦部の密度揺動は、規格化小半径0.8で1%(OH加熱のみ)、Lモードで4%、小半径0.9で10%(Hモード)となっていることがわかった。また、この揺動は100kHz付近にピークをもつスペクトルをもつことがわかった。これをドリフト波周波数と比較した。
西谷 健夫; 海老沢 克之*; 井口 哲夫*; 的場 徹
Fusion Engineering and Design, 34-35, p.567 - 571, 1997/00
被引用回数：13 パーセンタイル：70.31(Nuclear Science & Technology)現在の大型トカマクでは、真空容器の外側にU
のフィッションチェンバーを設置することにより、発生中性子の測定を行っているが、ITERでは、ブランケットがあるためその方法では精度よく測定することはできない。そこで軽水炉の炉内中性子モニタとして開発された小型のフィッションチェンバーを用いた中性子モニタシステムの設計を行った。マイクロフィッションチェンバーを第一壁近傍に数ヶ所設置することにより、プラズマ位置・形状の変化による中性子発生率の測定誤差を補正することができる。このシステムでは、ウランの燃焼による検出効率の変化が大きな問題であるが、U
(80%)、U(20%)とすることにより、検出効率変動の少ない検出器ができることがわかった。
柴田 猛順; 小倉 浩一
Proc. of 1996 Int. Conf. on Plasma Physics, 2(0), p.1854 - 1857, 1997/00
レーザー共鳴イオン化で生成したネオジムプラズマから2MHzの高周波電圧を回収電極に印加してイオンを引きだした。高周波電圧印加により従来の正負電圧印加に比べ電極への衝撃イオンエネルギーを上げずに、イオン回収時間を短くできることを示した。また簡易一次元モデルにより推定したイオン回収時間は測定値とよく一致した。本実験は実規模のレーザー同位体分離装置に比べ、イオン密度などが低いが、簡易一次元モデルにより、実規模の同位体分離装置でも高周波電圧印加により、回収時間を非常に短くできることがわかった。
松元 英也*; 相島 幸則*; 池畑 隆*; 真瀬 寛*; 小倉 浩一; 柴田 猛順
Proc. of 1996 Int. Conf. on Plasma Physics, 1(0), p.398 - 401, 1997/00
磁場中を垂直に流れるナオジム原子ビームにパルス色素レーザー光を照射し、共鳴イオン化によりドリフト速度約700m/sの遅いプラズマ流を生成した。プラズマのイオン密度が高く低磁場ではプラズマが磁場を横切って直進し、プラズマの生成位置から60mm下流に設けた平板コレクタで検出された。高磁場にしてイオン密度が低くしていくと、磁場を横切り直進してくるプラズマ量の減少が見られ、さらに磁場を高くしていくと検出されなかった。プラズマのイオン密度が2.710
~2.010
cm、磁場が0~2460Gの広い範囲で平板コレクタに到達するか否かは比誘電率
に依存し、
70のときプラズマは磁場を横切って直進し、
30のとき直進できず下流コレクタで検出できなかった。
竹永 秀信; 久保 博孝; 杉江 達夫; 朝倉 伸幸; 逆井 章; 黒田 成一*; 内野 喜一郎*; 村岡 克紀*
Proc. of 1996 Int. Conf. on Plasma Physics, Vol.1, p.642 - 645, 1997/00
ダイバータでの水素原子およびヘリウム原子の挙動を明らかにするために、DおよびHeIのスペクトル測定、強度分布測定結果を、モンテカルロシミュレーションコードを用いて解析した。Dスペクトルは、測定、シミュレーションともに荷電交換反応でできた高エネルギー原子と水素分子の解離によってできたフランク=コンドンエネルギー程度の低エネルギーを持った原子に対応する成分から構成されている。しかしながら、シミュレーションでは、低エネルギー成分のピーク値のずれが測定よりも大きくなっており、これを一致させるには、フランク=コンドンエネルギーよりさらに低いエネルギーを持つ原子の寄与を考慮する必要がある。HeIスペクトルの拡がりは分光器の分解能程度であり、ヘリウム原子のエネルギーが低いことを示した。また、強度分布測定から、ダイバータでの水素原子密度とヘリウム原子密度の比を評価した。
O.Dacosta*; 木村 晴行; 森山 伸一; 飛田 健次; 三枝 幹雄; JT-60チーム; D.Gresillon*
Proc. of 1996 Int. Conf. on Plasma Physics, Vol.1, p.246 - 249, 1997/00
JT-60Uにおいてイオンサイクロトロン放射(ICE)を真空容器内壁に設置した静電プローブによって測定した。重水素NBI加熱時に重水素のプラズマ外周部でのサイクロトロン周波数の整数倍の周波数を持つ放射のピークのみならずD-D核融合反応で生じるトリチウムのプラズマ中心部からの放射のピークも検出した。周辺部でのMHD不安定性(ELM)発生時に、これら2種類の放射の相反する振舞いを見出した。マクスウェル分布の重水素プラズマ中に減速分布関数を持つ高速粒子が存在する系で速波の熱いプラズマ分散関係を解き、プラズマからの放射エネルギー束の計算を行った。得られた高速粒子による励起放射スペクトルは実験で得られるスペクトルと多くの類似性がある。
櫻井 真治; 朝倉 伸幸; 伊丹 潔; 鎌田 裕; 久保 博孝; 逆井 章
Proc. of 1996 Int. Conf. on Plasma Physics, Vol.1, p.646 - 649, 1997/00
JT-60Uにおいて、高パワーNB加熱時のELMy放電中で、カーボンブルーム発生条件より低いタイル表面温度域において、炭素複合材製のダイバータタイルからの炭素不純物発生の増大が観測されている。ELMの個々のパルス毎のタイルへの入射熱粒子束と炭素不純物発生量を高時間分解能で測定した結果、ELMパルス毎の炭素不純物の発生量は入射熱粒子束と共に増加すること、プラズマ密度、加熱条件等の違いによりELMパルス毎の熱粒子束が小さい場合は炭素不純物の発生が低減されることが判明した。又、ELMパルス毎の炭素不純物の累積発生量は、パルス間の発生量と同程度であり、炭素不純物発生の低減にはELMパルス毎の入射熱粒子束を低減することが重要であることを示した。
佐藤 正泰; 伊世井 宣明; 諫山 明彦; 石田 真一; 白井 浩
Proc. of 1996 Int. Conf. on Plasma Physics, Vol.2, p.1438 - 1441, 1997/00
電子サイクロトロン放射(ECE)による電子温度分布測定の空間位置決定に関しては、内部磁場、相対論的ダウンシフト効果、光学的厚さ効果等が重要である。本講演では、相対論的ダウンシフト効果と相対論的効果と切り離して議論することが難しい光学的厚さ効果の電子温度分布測定の空間位置決定に及ぼす影響について評価した。これらの効果は測定された電子温度分布のみかけ上の半径方向のずれとなって現われる。JT-60Uプラズマに対して、このずれのプラズマパラメータ依存性を明らかにし、JT-60UプラズマのECE計測データに対して、これらの効果の補正を行った電子温度分布の測定結果及び任意のトカマク装置に適用できるずれのスケーリングについて発表する。
小川 宏明; 川島 寿人; 三浦 幸俊; 仙石 盛夫; JFT-2Mグループ
Proc. of 1996 Int. Conf. on Plasma Physics, Vol.2, p.1250 - 1253, 1997/00
JFT-2Mでは、低温・高密度ダイバータプラズマとHモードが両立する運転領域の拡大を目指して、ダイバータの形状をこれまでの開ダイバータ配位から開ダイバータ配位への改造を行った。初期的な実験結果からHモード時にダイバータ室へ強力なガスパフを行ったところ、主プラズマの特性をあまり変化させることなくダイバータプラズマの温度密度を変えることができた。また、ダイバータ板、バッフル板には将来の金属ダイバータを模擬するためにステンレス鋼を使用したが、現在の加熱入力のレベルまでは顕著な影響は現われていない。本講演では、これらの実験結果の詳細について発表する。
