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論文

H-mode density limit and detachment in JT-60U

Chankin, A. V.; 伊丹 潔; 朝倉 伸幸

Plasma Physics and Controlled Fusion, 44(5A), p.A399 - A405, 2002/05

https://doi.org/10.1088/0741-3335/44/5A/343
 被引用回数：10 パーセンタイル：33.07(Physics, Fluids & Plasmas)

H-モードの密度限界は、非接触ダイバータにより決まるとのモデルがある。そこで、H-モードの密度限界のメカニズムを探るためにJT-60の高密度H-モード放電について解析を行った。MARFE及び非接触ダイバータに至る高放射損失のNBI加熱プラズマでは、非接触ダイバータとH-L遷移を切り分けることが可能であり、H-L遷移の近傍では、強い非接触ダイバータ状態がみられるが、それ自身は密度上昇を制限しない。つまり、JT-60の密度限界は、H-L遷移により引き起こされるハードな限界という見方はできるが、非接触ダイバータにより決まるとは結論できない。

論文

Dynamics and interplay of L-H-L transitions and ITB events in reversed shear plasmas with internal barrieres in JT-60U

Neudatchin, S. V.; 滝塚 知典; 白井 浩; 藤田 隆明; 諫山 明彦; 鎌田 裕; 小出 芳彦; 鈴木 隆博; 竹治 智

Plasma Physics and Controlled Fusion, 44(5A), p.A383 - A389, 2002/05

https://doi.org/10.1088/0741-3335/44/5A/341
 被引用回数：13 パーセンタイル：40.58(Physics, Fluids & Plasmas)

内部輸送障壁近傍の熱拡散係数が急激に変動する現象、ITB事象、がJT-60中の負磁気シアプラズマにおいて観測されており、この現象の解析を進めてきた。ここでは、プラズマ周辺で起こるL-H-L遷移とほぼ同時に発生するITB事象について、その動的挙動とL-H-L遷移との相互作用を記述する。H-L遷移により、弱いITBの領域でほぼ同時的に劣化ITB事象が発生し熱拡散係数が増加する。Lモード期間中に改善ITB事象が発生し熱拡散係数が減少し強いITBが形成される。L-H遷移により、同時的に劣化ITB事象が発生し、負磁気シア領域まで熱拡散係数を増加させる。その後のHモード期間中に、再びITBが改善される場合もある。

報告書

Dynamic behavior of transport in normal and reversed shear plasmas with internal barriers in JT-60U

Neudatchin, S. V.; 滝塚 知典; 白井 浩; 藤田 隆明; 諫山 明彦; 鎌田 裕; 小出 芳彦; Dnestrovskij, Y. N.*

JAERI-Research 2001-056, 32 Pages, 2001/12

JAERI-Research-2001-056.pdf:1.31MB

JT-60U中の内部輸送障壁(ITB)を持つ正及び負磁気シアプラズマ中の速い時間スケールとゆっくりした時間スケールの時間発展を調べた。弱いITBにおいて時間的に急激で空間的に広がりのある変動が、電子とイオンの熱拡散係数$$chi$$に生じる。強いITBを持つ負磁気シア(RS)プラズマ中では、$$chi$$の変動はITBの足部近傍に局在化する。さまざまなRSプラズマにおいて、安全係数がほぼ最小になるところで熱流束の変動が最大となる。$$chi$$の急変及び鋸歯的崩壊によって誘起される熱パルス伝搬を解析し、強いITB領域内では$$chi$$の値は小さく熱ピンチはないことを確かめた。また、ELMで引き起こされるH-L遷移時とその回後のL-H遷移時の$$chi$$の急激変動は、RSプラズマの弱いITB領域より内側の負シア領域にわたって非局在的に起きる。

論文

Time evolution of transport properties in JT-60U H-mode plasmas with improved core confinement

白井 浩; 滝塚 知典; 小出 芳彦; 鎌田 裕; 石田 真一; 森 雅博; 内藤 磨; 佐藤 正泰; 伊世井 宣明; 福田 武司; et al.

Plasma Physics and Controlled Fusion, 38(8), p.1455 - 1460, 1996/08

https://doi.org/10.1088/0741-3335/38/8/054
 被引用回数：5 パーセンタイル：20.7(Physics, Fluids & Plasmas)

JT-60Uの中心イオン温度が20keVを越える中心閉じ込め改善モードプラズマにおいてLモードとHモードの間を遷移する際の閉じ込め改善度の時間変化を解析した。電子温度とイオン温度が増加の過程にあり、閉じ込め改善度が近い時に起こる最初のL-H遷移では、閉じ込め改善度は瞬時に増加するが、Hモード遷移後も閉じ込め改善度はエネルギー閉じ込め時間$$tau$$$$_{E}$$のゆっくりした時間スケールで引き続き増加するといった、2段階の異なった時間スケールで変化することを明らかにした。一方追加熱後十分時間が経過し(1秒以上)閉じ込め改善度がほぼ頭打ちになった時に生じるH-L遷移及びそれに続いて発生するL-H遷移では、最大閉じ込め改善度と最小閉じ込め改善度の間を、$$tau$$$$_{E}$$よりも短い時間スケールで増減することを明らかにした。

論文

Time behavior of heat diffusivity during L-H-L transitions in JT-60U

Neudatchin, S. V.*; 滝塚 知典; 白井 浩; 伊世井 宣明; 鎌田 裕; 小出 芳彦; 佐藤 正泰; 安積 正史

Japanese Journal of Applied Physics, 35(6A), p.3595 - 3602, 1996/06

https://doi.org/10.1143/JJAP.35.3595
 被引用回数：9 パーセンタイル：45.69(Physics, Applied)

JT-60Uの主に高磁場放電(B$$_{t}$$~4T)におけるL-H-L遷移について解析を行った。L-H-L遷移時に、プラズマの広い領域に亙り同時的な電子温度T$$_{e}$$の応答が観測された。このT$$_{e}$$の時間変化は、プラズマの広い領域に亙る電子熱拡散係数の速い跳び$$delta$$$$chi$$$$_{e}$$に因るものである。この$$delta$$$$chi$$$$_{e}$$の絶対値0.5m$$^{2}$$/s$$<$$|$$delta$$$$chi$$$$_{e}$$|$$<$$1m$$^{2}$$/sを求めた。この値は通常半径方向に大きくなっている。イオン温度の同時的な応答がT$$_{e}$$の応答と同様であることも観測した。イオン熱拡散係数の跳び$$delta$$$$chi$$$$_{i}$$もまた$$delta$$$$chi$$$$_{e}$$と同様の値である。弱磁場放電(B$$_{t}$$~2.5)においては|$$delta$$$$chi$$$$_{i}$$|は2m$$^{2}$$/sまで大きくなっている。これらの$$delta$$$$chi$$の値は、遷移前後のエネルギー閉じ込め時間の変化と矛盾しない。

論文

Analyses of electron and ion transport properties in JT-60 H-mode plasmas with improved core confinement

白井 浩; 滝塚 知典; 佐藤 正泰; 小出 芳彦; 平山 俊雄

Europhysics Conference Abstracts, 20C(Part1), p.339 - 342, 1996/00

JT-60Uの中心閉じ込め改善モードプラズマ(ICCプラズマ)における電子とイオンの熱輸送特性を、H-L遷移の直前及び直後で比較した。電子及びイオンの熱拡散係数のH-L遷移における相対変化$$delta$$$$chi$$e/$$chi$$e、$$delta$$$$chi$$i/$$chi$$iはプラズマ電流に依存しないことが判明した。また、蓄積エネルギーの熱化成分の経験則を用いたエネルギー閉じ込め改善指標(THファクター)のH-L遷移における相対変化との関係を研究した結果、$$delta$$$$chi$$e/$$chi$$eは比較的低い$$delta$$TH/THの値で飽和するのに対して、$$delta$$$$chi$$i/$$chi$$iは$$delta$$TH/THと共に増加すること明らかにした。このことにより、Hモードプラズマにおけるエネルギー閉じ込め性能の向上において、イオンの熱輸送軽減が重要であることを明らかにした。

報告書

Time behavior of heat diffusivity during L-H-L transitions in JT-60U

Neudatchin, S. V.*; 滝塚 知典; 白井 浩; 伊世井 宣明; 鎌田 裕; 小出 芳彦; 佐藤 正泰; 安積 正史

JAERI-Research 95-060, 31 Pages, 1995/09

JAERI-Research-95-060.pdf:1.07MB

JT-60Uの主に高磁場放電(Bt=4T)におけるL-H-L遷移についての解析を行った。L-H-L遷移時にプラズマの広い領域に亘る同時的な電子温度Teとイオン温度Tiの応答が観測された。このTeとTiの時間変化は、広い領域に亘る電子とイオンの熱拡散係数の速い跳び、$$delta$$$$chi$$$$_{e}$$及び$$delta$$$$chi$$$$_{i}$$、に因るものである。$$delta$$$$chi$$$$_{e}$$と$$delta$$$$chi$$$$_{i}$$の絶対値、0.5m$$^{2}$$/s$$<$$|$$delta$$$$chi$$|$$<$$1m$$^{2}$$/sを求めた。これらは通常、半径方向に増大する。弱磁場放電(Bt=2.5T)において|$$delta$$$$chi$$$$_{i}$$|は2m$$^{2}$$/sまで大きくなっている。これらの$$delta$$$$chi$$の値は、遷移前後のエネルギー閉じ込め時間の変化と矛盾しない。$$delta$$$$chi$$$$_{i}$$は磁場または電流に対し1/Btまたは1/Ipのような反対的依存性をしている。一方$$delta$$$$chi$$$$_{e}$$はBtまたはIpに弱くしか依存しない。これらのIp依存性はJT-60UのLモードプラズマのパワーバランス解析の結果と定性的に一致している。

論文

The time behavior of the heat conductivity during L-H-L transitions in JT-60U

Neudatchin, S. V.*; 白井 浩; 滝塚 知典; 伊世井 宣明; 鎌田 裕; 小出 芳彦; Muir, D. G.*; 佐藤 正泰; 安積 正史

Europhysics Conference Abstracts, 19C(Part3), p.029 - 032, 1995/00

JT-60Uプラズマにおいて、LモードとHモードとの間を遷移する際の電子及びイオンの熱拡散係数の変化$$delta$$$$chi$$e及び$$delta$$$$chi$$iの空間分布を、電子温度Teとイオン温度Tiの時間変化から解析いた。トロイダル磁場Btが4Tの高イオン温度Hモードプラズマにおいて、プラズマ中心付近のイオン温度が十分高くなった($$>$$20keV)際のL-HまたはL-H遷移において、エネルギー閉じ込め時間$$tau$$$$_{E}$$の1/20~1/40程度の短時間で0.2$$<$$r/a$$<$$0.9の領域にわたりほぼ同時にTeとTiの増加または減少が始まり、$$chi$$は瞬時に変化する。これは、L-HまたはH-L遷移による閉じ込め特性の変化が$$tau$$$$_{E}$$の時間スケールで起こるという従来の物理的描像を刷新するものである。L-HまたはH-L遷移時の$$delta$$$$chi$$eは0.75m$$^{2}$$/s程度であり、プラズマ小半径方向に増加する。Bt=4Tでは$$delta$$$$chi$$i~$$delta$$$$chi$$eであり、$$delta$$$$chi$$iはBtの減少時に増加する傾向が見られた。

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