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及川 聡洋; Polevoi, A. R.*; Mukhovatov, V.*; 坂本 宜照; 鎌田 裕; 嶋田 道也*; Campbell, D. J.*; Chuyanov, V.*; Schunke, B.*; Tanga, A.*; et al.
no journal, ,
現在行われているITERの設計評価では、MHD不安定性抑制に必要なプラズマ回転を増やすためにNBIのエネルギーを下げる提案がされている。そこでさまざまな設計の可能性に対してNB入射によるプラズマ性能を評価した。外部加熱電力によってHモードを得られる運転領域を評価したところ、重水素-三重水素運転ではHモード遷移境界を十分に超え良い閉じ込めが得られる領域に到達できる。軽水素運転ではNBIの突抜のためエネルギーを500keV以下にする必要がある。しかしながらビームエネルギーを500keVまで下げるとITERのミッション達成に必要な
程度の高密度で中心加熱ができないことから、DT運転ではより高いビームエネルギーが必要である。ビームエネルギーを750keVにすると回転は13%増えるが電流駆動は20%効率が落ち、定常運転シナリオを描くことが困難になる。したがってDT運転では1MeVのNBが必要である。ITERでは放電中にビームエネルギーの変化を通してNB入射パワーを変化させることができ、NBIを使ってプラズマ圧力をMHD安定性限界を超えないように実時間制御することが可能である。
松本 太郎; 徳田 伸二
no journal, ,
トカマクプラズマにおける電磁流体力学(MHD)的ダイナミクスを明らかにするために、円柱トカマク配位における簡約化MHD方程式の固有値問題を解くことにより、抵抗性MHDスペクトルの詳細な解析を行った。数値計算手法としては、今回、数値トカマク(NEXT)研究の一環として、簡約化MHDモデルを用いた円柱プラズマの初期値問題コード及び固有値問題コードを新たに開発し、相互にチェックを行うことにより信頼性を高め、当該目的を達成するためのツールを確保した。抵抗がない理想MHDモードと異なり、有限の抵抗性に起因する抵抗性MHDモードの安定固有値は虚数成分を持つため、その固有値の分布は複素平面において二次元的に広がる。従来の研究では、これらの分布構造は抵抗の大きさに依存しないと考えられていた。しかし、今回開発したコードを用いて精度よく解析を行うことにより、固有値の分布が大きく変化することが明らかとなるとともに、すべての固有値に対応する固有関数の振る舞いを明らかにした。また、さらに低い抵抗値を持つプラズマの解析を目指し、コードの高並列化に成功した。本発表では、これらNEXT研究の最新の成果を報告する。
中村 一男*; 松藤 伸治*; 友田 誠志*; Wang, F.*; 御手洗 修*; 栗原 研一; 川俣 陽一; 末岡 通治; 佐藤 浩之助*; 図子 秀樹*; et al.
no journal, ,
JT-60で開発したプラズマ最外殻磁気面の同定法であるコーシー条件面法(CCS法)は、穴のあいた特異性のある真空場の厳密解を基本とし、電磁気センサー信号を用いて精度よくプラズマ形状を同定できる。このCCS法を九州大学で計画されている球状トカマク装置(ST)のプラズマ平衡制御へ適用し高精度に再構築することを確認した。これまではCCS法における観測方程式に最小自乗法を用いてきたが、ここでは、係数マトリクスを特異値分解し特異値の大きな成分から順に逆行列を求めた。さらに、真空容器に流れる渦電流が存在する場合の検討を行った。本発表は、この検討結果の報告である。