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小川 俊英; 小川 宏明; 三浦 幸俊; 新美 大伸*; 木村 晴行; 柏 好敏; 柴田 孝俊; 山本 正弘; 福本 直之*; 永田 正義*; et al.
Journal of Nuclear Materials, 290-293, p.454 - 458, 2001/03
被引用回数：7 パーセンタイル：48.68(Materials Science, Multidisciplinary)JFT-2Mではコンパクト・トロイド(CT)入射による燃料供給の研究を行っている。CT入射実験はシングルヌル・ダイバータ配位で、トロイダル磁場B
=0.8~1.3T,プラズマ電流I
=140~240kAの条件で行った。CT入射装置からトロイダル方向に67.5度離れた垂直方向の軟X線検出器アレイでCT進入の様子を観測した。B=0.8TではCT入射直後、OH及びNBI加熱プラズマ中で大半径方向に非対称な軟X線分布の形成を観測した。同時に50
s程度継続する大振幅の磁気揺動(
100kHz)を観測した。CTの速度がプラズマ入射ではこれまでの最高の300km/sが得られ、この時の電子密度の上昇率は1.2
10
m
/sに達した。これはこれまでの実験条件(
~200km/s)で得られた値の約3倍に相当する。上記の条件ではCT入射直後に軟X線検出器の高磁場側端チャンネルを含むすべてのチャンネルに応答があった。同じトロイダル磁場強度では、より運動エネルギーの大きいCTほど進入が深く、またCTの進入が深いほどCT入射直後の線平均電子密度の上昇率が高くなることが明らかになった。
中村 幸男*; 仙石 盛夫; 中原 由紀夫*; 鈴木 直之*; 鈴木 肇*; 大藪 修義*; Busnyuk, A.*; Notkin, M.*; Livshits, A.*
Journal of Nuclear Materials, 278(2-3), p.312 - 319, 2000/04
被引用回数：15 パーセンタイル：68.65(Materials Science, Multidisciplinary)核融合炉燃料の水素と、ヘリウム灰を分離して排気可能な先進的排気システムである、超透過膜(Nb)ポンプをJFT-2Mトカマクのダイバータ室内に設置して排気試験を行った。強いガスパフ(~3Pam
/s)だけでダイバータ室の圧力を上げた場合は全く排気せず、ダイバータプラズマがポンプを見込む場合にきた時のみ排気が観測された。また、中性ガス圧に比例した粒子(原子状)束を排気できた(最大7.310
D/m
s)。これらのことより、(1)世界で初めてトカマク環境下で超透過膜ポンプの排気性能実証、(2)強いガスパフによる低温高密度ダイバータと組み合わせた結果、高圧力で効率良く排気できることを実証、(3)そのような系では原子状水素束は分子状水素密度に比例することを検証等の結果を得た。
篠原 孝司*
JAERI-Research 97-045, 114 Pages, 1997/08
JAERI-Research-97-045.pdf:3.48MB
マイクロ波反射計によるJFT-2Mトカマクの密度揺動の研究についてまとめた。まず、反射計におけるrunaway phaseという現象を考察し、この現象は密度揺動が10%程度あれば説明できることがわかった。これまでの位相による解析法でなく複素振幅をそのまま用いた新しい解析法により、LH遷移における密度揺動の減少が100kHz程度未満の低周波によるもので、径方向シアが存在するプラズマ端に局在したものであること等を明らかにした。
玉井 広史; 荘司 昭朗; 三浦 幸俊; 永島 圭介; 川島 寿人; 松田 俊明; 小川 宏明; 前野 勝樹; 山内 俊彦; 上原 和也; et al.
IAEA-CN-60/A1-7, 0, p.137 - 144, 1995/00
エルゴディック磁場によって定常Hモードを制御したとき発生するELMの特徴について、不純物やダイバータへの粒子・熱束の振舞いを明らかにする。また、バイアス印加によるダイバータプラズマ制御に関して、バイアスの加え方によって粒子・熱束が広範に制御できることを示すとともに、その制御機構について考察する。
玉井 広史; 荘司 昭朗; 永島 圭介; 三浦 幸俊; 山内 俊彦; 小川 宏明; 川島 寿人; 松田 俊明; 森 雅博; 居田 克巳*; et al.
Journal of Nuclear Materials, 220-222, p.365 - 369, 1995/00
被引用回数：17 パーセンタイル：82.24(Materials Science, Multidisciplinary)JFT-2Mトカマクにおける外部ヘリカル磁場の印加による密度限界の改善を、ヘリカル磁場と周辺プラズマの相互作用という観点から調べた。ヘリカル磁場を加えることによりプラズマ周辺部の放射損失が減少し、密度限界が最大30%増加した。密度限界付近での内部インダクタンスはヘリカル磁場の有無にかかわらずほぼ同じ値まで増加する。ヘリカル磁場を加えるとインダクタンスの増加が遅れるため、ヘリカル磁場のないときの限界を越えて密度を上げることができる。荷電交換再結合放射スペクトルを用いた分光測定によると、ヘリカル磁場を加えると正の径方向電場が形成されており、プラズマ周辺部での電子損失の増大と定性的に一致している。密度限界の改善は、この形成された電場が不純物イオンのプラズマ中への混入を防いで周辺部の放射損失を抑制し、内部インダクタンスの増加を抑えたことによると考えることができる。
星野 克道; JFT-2Mグループ
Proc. of 1993 Workshop on MHD Computations; Applied to the Controlled Thermonuclear Fusion Research, 0, p.111 - 122, 1994/02
JFT-2Mトカマクで行なわれている電子サイクロトロン加熱によるディスラプション制御実験について報告する。安全係数q=2面に存在するモード数m=2の磁気島の局所的加熱により磁気島を抑制できる。その結果、このモードが関与している表面安全係数qa=3の円形プラズマで発生するディスラプション、ならびに、qa
2の密度限界で発生するディスラプションを防止できる。また、磁気島の腹(O点)の加熱が有効であり、節(X点)の加熱はだめである。抑制の過程でモードロック現象(磁気島の回転周波数の減少)は防がれている。磁気島の運動に如何に追随して加熱を行うかが今後の課題である。
川島 寿人; 長谷川 満*; Fuchs, G.*; 的場 徹; 上杉 喜彦*; 星野 克道; 河上 知秀; 山本 巧
Japanese Journal of Applied Physics, 33(6A), p.3590 - 3596, 1994/00
被引用回数：4 パーセンタイル：30.11(Physics, Applied)JFT-2Mトカマクで、低域混成波による電流駆動(LHCD)実験、あるいは、LHCDに電子サイクロトロン波加熱(ECRH)を加える実験を行った。我々は、この時、水平と垂直の軟X線波高分析装置を使ってX線の異方性を調べた。LHCD中には水平前方方向でX線放射強度が強かった。LHCDプラズマにECRHを加えた場合、垂直方向の強度が強くなった。これらの実験データと三温度モデルによる計算を合わせることによって高速電子(X線発生源)の速度分布を評価した。評価した速度分布形は理論的予測(低域混成波では電子ランダウ減衰、電子サイクロトロン波ではサイクロトロン減衰)と矛盾しなかった。
川島 寿人; 永島 圭介; 玉井 広史; 三浦 幸俊; 荘司 昭朗; 藤田 隆明; 森 雅博; 櫻井 真治*; 上杉 善彦*; 高村 秀一*
プラズマ・核融合学会誌, 70(8), p.868 - 876, 1994/00
JFT-2Mトカマクにおいて外部ヘリカル磁場を加え逃走電子の径方向拡散を調べた。外部ヘリカル磁場を加えると硬X線強度及び端の電子温度が減少し、外部磁場によって作られたプラズマ端のストカスティク磁場構造中で逃走電子と熱の輸送が増大されることが示された。硬X線の時間変化から中心部及び端の逃走電子拡散係数を評価した。端のストカスティック磁場構造中の拡散係数は径方向磁場成分Br/Bt~210においてDs=1m/sとなり、中心部の拡散係数に比べ約10倍大きくなった。一方、この値は理論的に求められた値に対して、10
倍小さいものである。この大きな違いは、高速電子のドリフト面が磁気面に対し大きくズレることから定性的に説明される。
=3 disruption by electron cyclotron heating in the JFT-2M tokamak星野 克道; 森 雅博; 山本 巧; 玉井 広史; 荘司 昭朗; 三浦 幸俊; 相川 裕史; 河西 敏; 河上 知秀; 川島 寿人; et al.
Physical Review Letters, 69(15), p.2208 - 2211, 1992/10
被引用回数：71 パーセンタイル：90.02(Physics, Multidisciplinary)JFT-2Mトカマクでパワー70~80kWの電子サイクロトロン加熱により、安全係数q=3で出現するMHDディスラプションが抑制・回避されることが見出された。抑制は、電子サイクロトロン共鳴層がq=2位置付近の幅1cm程度の領域にあるときにのみ起きることが特徴である。観測されたこの狭い抑制領域は、磁気島の加熱が抑制に効くことを示唆している。さらに、この領域の加熱は、密度限界で起きるディスラプションの抑制にも有効であることが見出された。
玉井 広史; 荘司 昭朗; 森 雅博; 三浦 幸俊; 藤田 隆明*; Fuchs, G.*
JAERI-M 91-110, 13 Pages, 1991/07
エルゴディック磁気リミター(EML)をJFT-2Mトカマクのオーム加熱プラズマに印加したところ、通常のオーム加熱時とは異なる次の3つに分類できる振舞を示した。第1の領域ではEMLの強度増加に伴って最大到達密度が増加した。第2の領域ではH
放射光に大きなバーストが観測されるとともに電子密度及び温度の減少が起こり、プラズマ閉じ込め特性の劣化をもたらした。第3の領域ではプラズマのディスラプションが引き起こされた。このときプラズマ表面のq値が増加するとディスラプションに要するEML強度も増加した。EMLコイルの電流を立ち上げてからプラズマにその効果が現れるまで時間遅れが生じたが、これはEMLによる磁場がプラズマ内部に滲み込むときにプラズマの表皮効果が影響するためと考えて評価した結果と矛盾しない値であった。
川島 寿人; 山本 巧; 星野 克道; 上杉 喜彦*; 森 雅博; 鈴木 紀男
Nuclear Fusion, 31(3), p.495 - 509, 1991/00
被引用回数：19 パーセンタイル：60.83(Physics, Fluids & Plasmas)低域混成波電流駆動プラズマ中で、Xモード第2共鳴サイクロトロン波による電子加熱がJFT-2Mトカマクで実験されてきた。サイクロトロン周波数以下の周波数帯で高速電子加熱を観測した。シャフラノフパラメータと反磁性計測から、f
/2f
=0.76において吸収効率は15%になった。ここでfは、RF波の周波数でfはプラズマ中心のサイクロトロン周波数である。放射マイクロ波の伝搬特性からも吸収効率を評価した。両測定から得たトロイダル磁場に対する吸収効率の依存性は、定性的に一致した。軟X線放射と電子サイクロトロン放射の測定から、相対論的サイクロトロン共鳴条件を満足する高速電子の選択的かつ垂直方向への加熱が観測された。70kWの選択的サイクロトロン加熱はまた低域混成波駆動電流をさらに65kA/secでランプアップし結果的に30%のランプアップ効率を得た。
玉井 広史; 小川 俊英; 松本 宏; 小田島 和男; 相川 裕史; 星野 克道; 河西 敏; 河上 知秀; 川島 寿人; 近藤 貴; et al.
Japanese Journal of Applied Physics, 29(10), p.L1911 - L1914, 1990/10
被引用回数：1 パーセンタイル：10.07(Physics, Applied)JFT-2Mトカマクにおけるイオンバーンシュタイン波加熱実験(IBW)の報告である。アンテナ負荷抵抗はプラズマがアンテナに近づくにつれて上昇し、Hモード時は、周辺密度が下がることによって減少した。IBWによる水素イオンの加熱が観測されたが、同時に、スクレイプオフ層の電子加熱も起きており、これは輻射損失の増大をもたらし、この結果、エネルギー閉じ込めは、同一条件における従来型のモード変換加熱に比べ低い値を示した。またHモードプラズマへIBWを入射したところ、きわめて短時間の内に不純物の蓄積が起こり、Hモードプラズマ状態を持続できなかった。
川島 寿人; 長谷川 満*; 的場 徹; 上杉 喜彦; 星野 克道; 河上 知秀; 山本 巧
JAERI-M 87-157, 20 Pages, 1987/10
JFT-2Mトカマクの軟X線エネルギー分析器は、従来からトーラスの接線方向に1系統使用しているが、今回新しく垂直方向に6系統を整備した。これらの計測器を用いてプラズマ電流を担う高速電子の走行方向に対し0゜、90゜、180゜の3方向から軟X線放射異方性を高周波電流駆動プラズマにおいて測定した。測定結果から高速電子のふるまいを推測し、理論的な予測と矛盾しないことを明らかにした。
星野 克道; 山本 巧; 川島 寿人; 山内 俊彦; 上杉 喜彦; 河西 敏; 河上 知秀; 前田 彦祐; 的場 徹; 松田 俊明; et al.
Journal of the Physical Society of Japan, 56(5), p.1750 - 1764, 1987/05
被引用回数：24 パーセンタイル：78.34(Physics, Multidisciplinary)電子サイクロトロン放射の2倍及び3倍の高調波により、トカマクプラズマの「Hモード」時の周辺電子温度の時間変化及び分布の測定を行なった。「リミタHモード」に於いても周辺電子温度は「ダイバータHモード」に良く似た振舞をすることが示された。
玉井 広史; 小川 宏明; 小川 俊英; 松本 宏; 小田島 和男
JAERI-M 86-143, 12 Pages, 1986/10
JFT-2Mトカマクにおいて、ICRF加熱時の不純物による輻射損失増大を抑えるためにアンテナ周囲をカ-ボンブロックで覆い低Z化を図ったところ、期待通りに輻射損失の低減を行なう事が出来た。これは、特にアンテナ近傍からの鉄・チタン等の金属不純物発生が抑えられた為であり、ICRF加熱時にアンテナ近傍電場が金属不純物発生に主要なる役割を果しているという不純物発生機構の理論的予測を強く裏付ける実験結果となっている。
山本 巧; 上杉 喜彦; 星野 克道; 川島 寿人; 大塚 英男
JAERI-M 86-115, 13 Pages, 1986/08
JFT-2Mトカマク装置における200MHz帯の速波実験を検討した。電子密度1.510
m
および電子温度2.5KeV以上でのプラズマでは、磁場方向の屈折率N
=4の速波の、有効な電子ランダウ減衰が期待される。さらに、電子温度19KeVの高温電子が2%含まれているプラズマに、100KWのN=2の速波を放射すると、8KAのプラズマ電流駆動が期待される。
星野 克道; 山本 巧; 川島 寿人; 上杉 喜彦; 河西 敏*; 河上 知秀; 的場 徹; 松田 俊明; 松本 宏; 三浦 幸俊; et al.
JAERI-M 86-076, 16 Pages, 1986/05
JFT-2Mトカマクの60GHzニ倍高調波電子サイクロトロン加熱(ECH)の初期実験時におけるエネルギ-閉じ込め時間の評価及び粒子閉じ込めに関連する現象について報告する。(これは、高周波加熱と電流駆動中の輸送現象に関する日米ワ-クショップ,京都大学,1985年12月16~18日における発表内容である。)
