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水野 貴敏*; 北出 祐基*; 畑山 明聖*; 櫻林 徹*; 今井 尚樹*; 森下 卓俊; 井上 多加志
Review of Scientific Instruments, 75(5), p.1760 - 1763, 2004/05
被引用回数：7 パーセンタイル：39.52(Instruments & Instrumentation)核融合加熱に用いられる大面積負イオン源において、負イオンビームの空間的な非一様性が中性粒子入射加熱の高パワー化の大きな妨げとなっている。このビーム非一様性を改善するためにはイオン源内部のプラズマ分布の形成メカニズムを解明することが必要である。イオン源内のプラズマ分布に影響する要素として、負イオン生成を促進するための横磁場(磁気フィルター)によるローレンツ力が重要である。磁気フィルターの磁束密度はおよそ~100G程度であり、電子は磁化されているがイオンは磁化されていない。そこで、2次元流体モデル方程式を電子とイオンの2流体について連立し、イオン源引き出し領域におけるプラズマパラメータ分布を求めた。その結果、電子のExBドリフトよりも、正イオンに働くローレンツ力と慣性力の相乗作用による指向性運動がプラズマ分布の形成に大きく影響していることがわかった。この結果を定量的に実験結果と比較するため、フィルター磁場に沿った電子の損失を考慮した3次元モデルを現在構築中である
斉藤 誠次*; 杉原 正芳; 藤沢 登
Journal of Nuclear Materials, 121, p.199 - 204, 1984/00
被引用回数：20 パーセンタイル：85.98(Materials Science, Multidisciplinary)核融合実験炉(FER)におけるダイバータの運転条件を検討した。ダイバータ内スクレイプオフプラズマを電磁流体方程式で記述し、イオン化と荷電交換による中性粒子との相互作用を数値シミュレーションした。中性粒子の輸送はモンテカルロ法を用いて求めた。定常問題を扱い、遂次近似による収束解を求めることにより、スクレイプオフプラズマと中性粒子の輸送を矛盾なく解いた。数値シミュレーションの結果、FERダイバータ内のプラズマは、10
cm
程度に高密度に、また10eV以下の低温となることがわかった。また、ダイバータ内の中性粒子からの輻射損失は、40~50%におよぶことがわかった。このことから、ダイバータ板のスパタリングによる損耗率および熱負荷の低減が期待できることを示した。また、DIII装置におけるダイバータ実験を数値シミュレーションした結果、定性的に一致する結果が得られることがわかった。
