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白井 浩; 炉心プラズマ研究部; 核融合装置試験部
プラズマ・核融合学会誌(CD-ROM), 76(1), 4 Pages, 2000/01
日本原子力研究所の大型トカマク実験装置JT-60Uでは、プラズマ電流立ち上げ中に加熱を行うことにより、プラズマ中央部で磁場のシアが負となる負磁気シアプラズマを生成し、磁場シアが零となる点の近傍において密度・温度勾配が急峻となる内部輸送障壁を形成して、その内部領域での粒子・エネルギー閉じ込め性能の飛躍的な改善を得ている。動画の映像は軽水素プラズマにおける内部輸送障壁の成型過程を可視TVで捉えたものである。時刻3.1秒に放電を開始、NBI加熱を3.4秒に開始し、4.2秒、5.0秒と段階的に加熱を増加することにより、負磁気シア配位による内部輸送障壁を形成している。中心イオン温度は9keVで、通常はプラズマ中心部からの発光は見られない温度領域であるが、内部輸送障壁の形成による電子密度の増加のため、可視制動放射による強い光が観測されている。
岸本 泰明
プラズマ・核融合学会誌(CD-ROM), 76(1), 2 Pages, 2000/01
原研ではNEXT計画の一環として、プラズマの静電的"揺らぎ"による輸送現象に着目し、粒子シミュレーション手法を用いて数値的にトカマクの輸送現象を解明する研究を進めている。ムービーの映像は、シミュレーションにおける粒子の動き、その際に発生したトカマク中の揺らぎの2次元及び3次元構造の時間変化、時間を固定したときの、揺らぎの内部構造を3次元的に示している。これまでの理論では、揺らぎのサイズは小半径に比べてはるかに小さいと評価されていたが、シミュレーションにより、揺らぎが時間とともに急速に小半径方向に連なり、小半径の1/20にもおよぶ大きな揺らぎへと成長する様子が明らかにされた。この大きな揺らぎは、周方向に回転しながら生成・消滅をくり返し、トカマク中心部からの大きな粒子・熱の流れ(異常輸送)をもたらすことが、このシミュレーションから示されている。
栗原 研一; 川俣 陽一; 秋葉 賢一*; 安達 宏典*; 星 芳幸*; 木村 豊秋
プラズマ・核融合学会誌(CD-ROM), 75(10), 12 Pages, 1999/10
トカマク・プラズマの楕円度や三角形度は、エネルギー閉じ込め性能の決定因子の一つであるなど、その断面位置形状の重要性が近年認識されてきた。一方その全体像の実時間同定は、計算時間の制約から不可能とされていた。障害の原因である特殊関数や逆行列等の計算を実時間処理から除くために、特殊なテーブルを大容量メモリ上に展開しておくというアルゴリズム上の工夫に加え、最新の電子機器を用いて装置を構成した。この結果大幅な時間短縮を実現し断面形状を毎秒15コマの速度で実時間動画化し、着火直後のリミタ配位からダイバータ配位に移行する様子などの映像情報を実時間で提供した。またさらなる高速化改造を実施し、実時間制御へと発展させる予定である。本論文では、JT-60で実稼働中のシステムの開発結果と実時間制御への適用構想について、その動画映像をミルノフ振動を「音声化」した音とともに示しながら報告する。
