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plasma operation玉井 広史; 秋場 真人; 疇地 宏*; 藤田 隆明; 濱松 清隆; 橋爪 秀利*; 林 伸彦; 堀池 寛*; 細金 延幸; 市村 真*; et al.
Nuclear Fusion, 45(12), p.1676 - 1683, 2005/12
被引用回数：15 パーセンタイル：45.44(Physics, Fluids & Plasmas)トカマク国内重点化装置の設計研究をまとめた。装置の設計は、プラズマのアスペクト比と形状制御性に関して自由度を広く確保できることが求められている。これは、ITERと平行して研究を進めるとともに、定常高ベータプラズマ運転についての科学的なデータベースをDEMOへ提供する観点から重要である。この目標に合致するように、プラズマのアスペクト比と形状の自由度の確保について、これまで比較的困難であったダイバータ排気性能との両立が図られるように装置設計を行った。この装置設計に基づいて、閉じ込め,安定性,電流駆動,ダイバータプラズマ等の物理性能を評価し、主目的である定常高ベータプラズマを実現するための制御方法を検討した。
岸本 浩; 石田 真一; 菊池 満; 二宮 博正
Nuclear Fusion, 45(8), p.986 - 1023, 2005/08
被引用回数：40 パーセンタイル：28.81(Physics, Fluids & Plasmas)大型トカマク装置JT-60は、高い閉じ込め及び高い温度と密度を持つ高性能プラズマを、可能な限り小さな外部入力による非誘導電流駆動で長時間維持することに焦点を合わせて研究を進めてきた。高ポロイダルベータ放電による自発電流割合80%以上の最初の実証、及びこの結果に基づく定常トカマク炉SSTRの概念構築を契機に、いわゆる先進トカマク研究が開始された。JT-60における内部輸送障壁の最初の観測が内部輸送障壁を持つ負磁気シア放電研究の引き金となった。負磁気シア放電により、世界最高のDT等価エネルギー利得1.25が達成された。また、高ポロイダルベータ放電において世界最高のイオン温度45keVと世界最高の核融合積が達成された。先進トカマク研究は現在のトカマク研究開発の主流である。さらにコンパクトITERの概念がJT-60の研究に基づき検討され提案された。
玉井 広史; 栗田 源一; 松川 誠; 浦田 一宏*; 櫻井 真治; 土屋 勝彦; 森岡 篤彦; 三浦 友史; 木津 要; 鎌田 裕; et al.
Plasma Science and Technology, 6(3), p.2281 - 2285, 2004/06
被引用回数：0 パーセンタイル：0.02(Physics, Fluids & Plasmas)JT-60SCの高性能定常運転シナリオをTOPICSを用いて検討・評価し、
5で自発電流割合86%の定常状態をI
=1.5MA, B
=2T, NBパワー11MWで維持できることを示した。またERATO-Jを用いた解析を行い、導体壁半径とプラズマ小半径との平均比約1.2では、トロイダルモード数1、または2の外部キンクモードに対する壁安定効果により、
5.5まで達成可能であることを示した。さらに 、プラズマを壁に近付けることによって発生する抵抗性壁モードは、容器内コイルを用いた能動制御により抑制されると予測している。一方、のさらなる向上のためにTOSCAによるプラズマ形状の解析を行い、S=(I/aB)q
で定義されるプラズマ形状係数(非円形度と三角形度に強く依存)を4から6まで変えられることを示した。これは高性能プラズマ運転を実現するうえで重要な電流分布と圧力分布の制御性の拡張を示唆している。
西谷 健夫; 石田 真一; 菊池 満; 安積 正史; 山極 満; 藤田 隆明; 鎌田 裕; 河野 康則; 小出 芳彦; 波多江 仰紀; et al.
Nuclear Fusion, 34(8), p.1069 - 1079, 1994/00
被引用回数：29 パーセンタイル：68.99(Physics, Fluids & Plasmas)JT-60Uの高ポロイダルベータ実験で得た、世界最高の核融合三重積およびDD中性子発生率を、定常および非定常解析コードによって解析した。その結果、等価核融合増倍率Q
は0.61で、発生中性子の約半分は熱核融合反応によることがわかった。また、Q/Q
比は133~155で、TFTRのスーパーショットにより小さな値となった。これは主に高いイオン温度(~38keV)のためである。さらに、この放電において、プラズマ電流の50%(1MA)がブートストラップ電流に困っており、高いブートストラップ電流比と高い核融合反応率が両立することを示した。
D.A.Humphreys*; 芳野 隆治
JAERI-M 92-069, 25 Pages, 1992/05
JT-60U・トカマクは、非円形度として1.6~1.8のプラズマを生成するため、垂直位置不安定性現象が発生する。本論文は、JT-60Uプラズマの垂直位置不安定性に関する特性を実験シミュレーション計算の比較を行なうことにより明らかにしている。実験においては、フィードバック制御停止時の垂直位置挙動と、ベータポロイダルを高める時に発生する垂直位置不安定性を解析している。シミュレーション計算においては、プラズマをトロイダル軸対称コイル・ループ群のリジッドな集合体と仮定し、導体に対しては、コイル励磁試験結果を再現するように、設計値を微調したモデルを使用している。すなわち、水平磁場コイルに対し仮想受動コイルを加え、真空容器渦電流モデルを低次化している。得られたプラズマ導体モデルは、プラズマ垂直位置挙動をよく再現し、これを用いて、JT-60Uにて予想される最大のシャフラノフラムダの予測計算を行なった。
石田 真一; 小出 芳彦; 辻 俊二; 内藤 磨; 小関 隆久; 白井 浩; 永見 正幸
核融合研究, 65(SPECIAL ISSUE), p.201 - 223, 1991/03
JT-60における高ベータプラズマの研究が述べられている。高いq値(q
≦13)をもつ高ポロイダルベータ実験では、イオン温度12keV、
=3.8が得られ、80%のブートストラップ電流を含む~3の放電が、約1秒間維持された。~3領域では、崩壊現象が発生し、の上昇が制限された。この現象は、q~3付近の磁気ピッチ極小で生ずる急激な部分崩壊であることがわかった。鋸歯状波振動のない閉込めのよい高イオン温度モードが同時に観測され、Lモード閉込めの約1.6倍改善した。この改善された閉込め特性は、イオン温度、密度、トロイダル回転の強いピーク分布の形成と関連している。一方、低q領域(q≦5)では、MHDは、大きな鋸歯状波振動とFishbone振動に似たm=1バーストによって特徴付けられる。JT-60では、PDXよりはるかに低いFishbone発生限界が観測されていることが判明した。
徳田 伸二; 常松 俊秀; 安積 正史; 滝塚 知典; 竹田 辰興
Nuclear Fusion, 22(5), p.661 - 664, 1982/00
被引用回数：12 パーセンタイル：59.46(Physics, Fluids & Plasmas)改訂版ERATOコードで、円形断面トカマク平衡のn=1内部キンク・モードの安定性解析が、ポロイダル・ベータ(p)値の広い範囲にわたって行われた。内部キンク・モードは、pがある臨界値を越えると不安定になるが、pのさらに高い領域で、再び安定になる。
Tokamak安積 正史; 徳田 伸二; 栗田 源一; 常松 俊秀; 滝塚 知典; 津田 孝; 伊藤 公孝; 田中 幸夫*; 竹田 辰興
JAERI-M 9787, 25 Pages, 1981/11
最近高ベータ・トカマク実験で観測されたインターナル・ディスラプションの抑制と高振幅振動の発生を説明するためにm=1モードのMHD挙動が調べられた。トロイダル効果によってm=1インターナル・キンク・モードが安定化されることが改訂版ERATOコードによる計算で確認された。抵抗性インターナル・モードの非線形時間発展が調べられ妥当な大きさのm=1磁気島の飽和が観測されることが新簡約方程式系を用いて示された。M=1およびm=2テアリング・モード間のトロイダル・カップリングの効果もまた調べられた。これにより、m=2モードは強い影響を受けるが、m=1磁気島は飽和しなかった。
滝塚 知典; 常松 俊秀; 徳田 伸二; 安積 正史; 栗田 源一; 津田 孝; 伊藤 公孝; 田中 幸夫*; 松浦 俊彦*; 竹田 辰興
JAERI-M 9354, 76 Pages, 1981/02
トカマク・プラズマの数値解析を広範囲にわたり進めている。各種の数値解析モデル(有限要素を用いたMHD方程式のマトリクス解法、時間依存・多次元流体モデル、モンテ・カルロ法を加えた粒子モデル)を用いて多くの計算コードを開発した。これらのコードを適用して、軸対称環状プラズマの平衡(SELENE)、高べ一夕・トカマク・プラズマの時間発展(APOLLO)、INTORトカマクにおける低nのMHD安定性(ERATO-J)および高nのバルーニング・モード安定性(BOREAS)位置的不安定性(AEOLUS-P)や抵抗性内部モード(AEOLUS-I)等の非線形安定性、およびダイバータ機能の解析を行った。
