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東島 智; 久保 博孝; 杉江 達夫; 清水 勝宏; 朝倉 伸幸; 伊丹 潔; 細金 延幸; 逆井 章; 木島 滋; 櫻井 真治; et al.
Journal of Nuclear Materials, 241-243, p.574 - 578, 1997/02
被引用回数:10 パーセンタイル:61.84(Materials Science, Multidisciplinary)定常運転を行うITER等の次期装置では、ダイバータ板損耗抑制の観点から低温・高密度ダイバータが想定されているが、その場合中性粒子等による化学スパッタリング過程が重要となる。この化学スパッタリングについては、実験室系の装置でかなり調べられてきている。しかし実機でのデータはほとんどなく、ITERの物理R&Dの要請項目の一つとなっている。そこで、炭化水素分子から発せられるCDバンド光をJT-60Uにおいて新たに分布測定し、化学スパッタリング率の炭素タイル表面温度依存性、電子密度依存性、電子温度依存性について調べた。例えば表面温度依存性については、弱い依存性しか示さないとの結果を得ている。これはJT-60Uダイバータ部の電子温度が100eV以下と比較的低いことが理由として考えられる。
朝倉 伸幸; 小出 芳彦; 伊丹 潔; 細金 延幸; 清水 勝宏; 飯尾 俊二*; 櫻井 真治; 逆井 章
Journal of Nuclear Materials, 241-243, p.559 - 563, 1997/02
被引用回数:68 パーセンタイル:96.47(Materials Science, Multidisciplinary)JT60Uの高密プラズマ放電中でのスクレイプ・オフ層(SOL)におけるプラズマ分布を初めて計測し、ダイバータがデタッチ状態になるまでの磁力線に平行、半径方向のプラズマ輸送について実験・解析結果をまとめた。電子温度、密度分布は可動静電プローブを用い、イオン温度分布は荷電交換分光装置(CXRS)を用い、高空間分解のデータを得た。特に、電子温度、密度分布とも主プラズマ境界付近に、勾配の急な領域(第1SOL)とその外側に勾配の緩い領域(第2SOL)が存在し、密度上昇と共に第1SOLの幅が狭くなり、第2SOLが広がっていくことを明らかにした。さらに高密度ではダイバータ部でMARFEが発生すると同時に、第1SOLがなくなり、主プラズマ内部でも境界から10cm程度内部まで閉込めが劣化するため、MARFEが主プラズマ内部へ浸行したことを実験的に確認した。さらに、イオン温度と分布の勾配の比較結果も示した。
-ray measurements in JT-60U近藤 貴; 草間 義紀; 木村 晴行; 三枝 幹雄; 藤井 常幸; 森山 伸一; 根本 正博; 飛田 健次; 森岡 篤彦; 永島 圭介; et al.
Journal of Nuclear Materials, 241-243, p.564 - 568, 1997/02
被引用回数:12 パーセンタイル:66.80(Materials Science, Multidisciplinary)JT-60Uにおいて、イオンサイクロトロン周波数領域(ICRF)加熱により核融合炉の高速イオンを模擬し、中性子(ボロンと高速イオンの反応による)およびガンマ線(
Bpp',
Cpp'反応による)計測により、高速イオンと第一壁の相互作用を調べた。その結果、鋸歯状波崩壊時に中性子信号中に、早い増加(約5ms)及び遅い増加(約100ms)の2つの特徴的な振舞いが観測された。小さい鋸歯状波の場合には、早い増加のみ観測されるのに対して、巨大鋸歯状波の場合には、これら2つの波形の重ね合せとなっている。早く増加する中性子信号は、損失高速イオンと第一壁との反応により発生したものとみなされる。一方、遅い増加の場合は、ガンマ線信号も増加していることから、鋸歯状波崩壊に伴う、ボロン不純物のプラズマへの流入により説明できる。
清水 勝宏; 滝塚 知典; 逆井 章
Journal of Nuclear Materials, 241-243, p.167 - 181, 1997/00
被引用回数:61 パーセンタイル:95.55(Materials Science, Multidisciplinary)不純物制御は、ITERの最も厳しい要請の一つである。ダイバータ領域では、不純物の密度を高くして、放射損失によってダイバータ板への熱負荷を下げなければならない。一方、主プラズマへの混入は、核融合反応の維持のために、低くする必要がある。現在の大型トカマク装置では、不純物のガスパフで、放射損失の高いダイバータと主プラズマの高い閉じ込めとの両立に成功しているが、いずれも不純物の混入が問題となっている。不純物をダイバータ領域に閉じ込める方法を確立することが核融合研究の最大の課題である。本論文では、ダイバータの不純物輸送についての最近の実験、シミュレーションについてレビューする。特に、DIII-Dで行われたガスパフと排気による不純物制御の実験、JT-60UでX点付近へメタンの混入が問題となっていたが、計画されているW型配位への改造でこれが改善されることを示した解析を取り上げる。
柳生 純一; 荻原 徳男; 西堂 雅博; 岡部 友和; 平塚 一; 三代 康彦; 楢本 洋; 山本 春也; 竹下 英文; 青木 康; et al.
Journal of Nuclear Materials, 241-243, p.579 - 584, 1997/00
被引用回数:16 パーセンタイル:74.61(Materials Science, Multidisciplinary)デカボランを用いたボロナイゼーションでは、第一壁上に作製されたボロン膜中に10-12%の軽水素が含まれる。重水素放電を実施した際、この軽水素がプラズマ燃料を希釈してしまうため、ボロナイゼーション後に約100ショットの調整放電が必要であった。軽水素濃度を減らす目的で、重水素化ボロナイゼーションを実施した。作製したボロン膜を分析したところ、ボロン膜中に軽水素は、2-4%に減少していることが判った。重水素放電においても、ボロナイゼーション直後からプラズマ中の軽水素濃度は少なく、調整放電も不要であった。更に、ボロン膜を内壁全面に渡って均一に作製するために、真空容器内にデカボランガス供給口を12箇所設けた。その結果、トロイダル方向に105nm-255nm厚さのボロン膜が作製された。
杉原 正芳; T.Amano*; D.Boucher*; Y.Igitkhanov*; G.Janeschitz*; H.D.Pacher*; D.Post*; P.Yushmanov*
Journal of Nuclear Materials, 241-243, p.299 - 304, 1997/00
被引用回数:12 パーセンタイル:66.77(Materials Science, Multidisciplinary)ITERダイバータプラズマにおいて、アタッチからディタッチ状態への遷移を簡単な零次元モデルでモデル化した。これを用いてITERがディタッチ状態となる運転領域(上流密度、熱流束)を明らかにした。また簡単化モデルを主プラズマ輸送コードの境界条件に用いてヘリウム蓄積量をポンプ速度の関数として求めた。現在の設計ポンプ速度(200m
/s)では蓄積量が10%程度となることが示された。
竹永 秀信; 朝倉 伸幸; 清水 勝宏; 永島 圭介; 久保 博孝; 逆井 章
Journal of Nuclear Materials, 241-243, p.569 - 573, 1997/00
被引用回数:9 パーセンタイル:58.75(Materials Science, Multidisciplinary)粒子ソース分布が粒子閉じ込め特性に与える影響について明らかにするために、粒子リース数を定量的に評価しJT-60Uでの粒子バランスを解析した。NBI加熱プラズマでの粒子リースは、2つに分類することができる。1つはNBIによる中心供給粒子であり、他は壁でのリサイクリング及びガスパフによる周辺供給粒子である。この2つのソースの比と粒子閉じ込め時間の関係を調べ、Lモード、ELMy Hモードプラズマでは、中心供給の比が大きくなるに従って、粒子閉じ込め時間が大きくなる傾向にあり、Hモードプラズマでは両者に相関がみられないことを明らかにした。さらにLモードプラズマにおいて、中心供給された粒子の閉じ込め時間と周辺供給された粒子の閉じ込め時間との分離を行い、中心供給された粒子の閉じ込め時間が、周辺供給された粒子のそれより、2-5倍程度大きいことを明らかにした。
G.F.Matthews*; 朝倉 伸幸; J.Goetz*; Guo, H.*; A.Kallenbach*; B.Lipshultz*; K.McCormick*; M.Stamp*; S.Allen*; U.Samm*; et al.
Journal of Nuclear Materials, 241-243, p.450 - 455, 1997/00
被引用回数:62 パーセンタイル:95.71(Materials Science, Multidisciplinary)ITERのダイバータ設計では、ダイバータ板への熱負荷を低減するため、不純物ガス入射を行いプラズマ周辺部での放射損失を増加することを予定している。しかし、このため主プラズマのZ
は増加し、現在の大型トカマクでの実験結果は、ITERで予定している値(1.6)を越えている。そこで、各国の中型、大型トカマク(Alcator C・MOD,ASDEX,ASDEX-Upgrade,JET,JT-60U,TEXTOR)で行われた高密度ELMy Hモード中でのZ
と放射損失率のデータベースを集め、スケーリング則の導出を初めて試みた。この2つのパラメータの関係は、プラズマ表面積、平均密度、不純物電荷の関数として、簡単な比例則として表すことができた。このスケーリングの結果は、不純物輸送コードで計算した値とファクタ2の範囲で一致する。このスケーリングをITERの運転パラメータへ外挿すると、Z
~13程度が予想されるが、低密度運転では、Z
が増加する問題が生ずる。