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論文

Core transport properties in JT-60U and JET identity plasmas

Litaudon, X.*; 坂本 宜照; de Vries, P. C.*; Salmi, A.*; Tala, T.*; Angioni, C.*; Benkadda, S.*; Beurskens, M. N. A.*; Bourdelle, C.*; Brix, M.*; et al.

Nuclear Fusion, 51(7), p.073020_1 - 073020_13, 2011/07

 被引用回数:7 パーセンタイル:59.42(Physics, Fluids & Plasmas)

内部輸送障壁の発生機構や構造形成は、装置や運転シナリオによって多様性があることが知られている。その多様性を理解するために、装置サイズがほぼ同じのJT-60と英国のJET装置において、同様の運転シナリオで形成した内部輸送障壁の輸送特性の比較を行った。特に、両装置のプラズマ形状,規格化衝突周波数,規格化ラーモア半径等の無次元変数を揃えた場合に着目した。その結果、内部輸送障壁の形成機構については、共通の形成条件があるが、定常状態での密度分布に大きな差異があることが明らかになった。この差異は、中心付近の磁気シアの違いに起因していると考えられる。

論文

Spatio-temporal structure of the edge radial electric field during H-mode in JT-60U

神谷 健作; 坂本 宜照; 松永 剛; 小島 有志; 浦野 創; 大山 直幸; 小出 芳彦; 鎌田 裕; 居田 克巳*; Kurki-Suonio, T.*; et al.

Nuclear Fusion, 51(5), p.053009_1 - 053009_3, 2011/05

 被引用回数:12 パーセンタイル:40.65(Physics, Fluids & Plasmas)

高イオン温度モードにおけるイオンのダイナミックスについて、2段階で閉じ込め改善モードへ遷移する現象を新しいCXRSシステムで測定した。異なる電場強度を持つ2状態が観測され、一方は大きなポロダル回転なしでイオン温度勾配が大きい状態で中間状態の電場構造、他方は大きなポロイダル回転によって深い電場が形成される。中間状態から完全状態への遷移には径電場シアによる乱流の抑制が本質的である可能性がある。

論文

Effects of edge collisionality on ELM characteristics in the grassy ELM regime

大山 直幸; 小島 有志; 相羽 信行; Horton, L. D.*; 諫山 明彦; 神谷 健作; 浦野 創; 坂本 宜照; 鎌田 裕; JT-60チーム

Nuclear Fusion, 50(6), p.064014_1 - 064014_10, 2010/06

 被引用回数:13 パーセンタイル:43.44(Physics, Fluids & Plasmas)

ダイバータ板への熱負荷が少ないgrassy ELM発生領域において、規格化衝突周波数を変化させた時のELM特性の変化を調べた。その結果、安全係数が高い場合も低い場合も、規格化衝突周波数が高い領域ではELMの振幅が大きくなる傾向があることがわかった。ITERの標準運転モードではダイバータ板への熱負荷が大きなtype I ELMを想定しているが、type I ELMは規格化衝突周波数が低い領域の方がELMの熱負荷が大きくなる傾向を持っており、type I ELMと反対の依存性を持つgrassy ELMはITERプラズマとの適合性が高いといえる。

口頭

Destabilization mechanism of edge-localized MHD mode by a toroidal rotation in tokamaks

相羽 信行; 古川 勝*; 廣田 真; 徳田 伸二

no journal, , 

トカマクプラズマにおけるプラズマのトロイダル回転を考慮した線形理想MHD安定性を行い、大振幅エッジローカライズモード(ELM)の原因である周辺局在MHDモード は回転シアを持つトロイダル回転によって不安定化することを明らかにした。また、この不安定化の原因を明らかにするための数値解析を行うことにより、回転による不安定化は電流駆動型不安定性ではなく圧力駆動型不安定性の励起によること、さらに不安定化の原因がプラズマの回転周波数と不安定モードの振動数のずれに起因することを明らかにした。また、この不安定化機構は不安定モードが短波長であるほど強い影響を持つが、一方で短波長モードは回転シアによって局所的なドップラーシフトにより安定化することも知られており、周辺局在MHDモードで重要となる中間波長MHDモードの安定性は双方のかねあいで決まっていることを示した。

口頭

Plasma rotation and momentum transport, and their relations to transport barriers

坂本 宜照

no journal, , 

プラズマ回転は、輸送障壁形成による高閉じ込め性能達成や抵抗性壁モード安定化による高圧力化において重要な役割を担うことがよく知られている。しかし、現有の実験装置では中性粒子ビーム加熱によるトルク入力が大きいために速いトロイダル回転が形成されるが、ITERではビームエネルギーが高く相対的にトルク入力が小さいため、十分なプラズマ回転が得られないことが懸念されている。そのため、プラズマ回転や運動量輸送に関する研究は、近年最も注目されている話題の一つである。本発表では、世界中で行われているプラズマ回転や運動量輸送に関する研究成果のレビューを行い、現状の理解と今後の研究の方向性について議論を行う。

口頭

Transport simulation on transport barriers associated with radial electric field and rotations

本多 充; 滝塚 知典; 福山 淳*

no journal, , 

輸送障壁を伴うプラズマにおいて、圧力,トロイダル・ポロイダル回転と径電場の関係を、TASK/TXコードを用いて調べた。イオン温度勾配によって駆動される新古典ポロイダル回転駆動機構をTASK/TXに実装した。この機構は特に急峻なイオン温度勾配を伴う内部輸送障壁(ITB)プラズマで重要となる。CDBM05モデルを用いた輸送シミュレーションによって、ITBプラズマにおいてトロイダル回転分布は外部トルクと異常垂直粘性の分布によって支配されていることが明らかになった。密度障壁を伴う場合と伴わない場合のITBプラズマを比較すると、圧力勾配のわずかな違いによって径電場と結果として生じる$$Etimes B$$シアに明らかな違いが示された。より急峻なITBプラズマでは、明らかなV字型の構造が径電場分布に見られる一方、トロイダル回転分布には見られなかった。その場合でさえ、トロイダル回転分布は背景プラズマ分布に敏感ではないように見える。

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