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論文

Compatibility of advanced tokamak plasma with high density and high radiation loss operation in JT-60U

竹永秀信; 朝倉伸幸; 久保博孝; 東島智; 木島滋; 仲野友英; 大山直幸; Porter, G. D.*; Rognlien, T. D.*; Rensink, M. E.*; et al.

Nuclear Fusion, 45(12), p.1618 - 1627, 2005/12

https://doi.org/10.1088/0029-5515/45/12/017

被引用回数：19 パーセンタイル：51.39(Physics, Fluids & Plasmas)

JT-60Uの内部輸送障壁を有する先進トカマクプラズマの運転領域を、高閉じ込め及び高放射損失割合を達成しつつグリーンワルド密度(n $_{GW}$ )を超える領域まで拡大した。負磁気シアプラズマでは、 $bar{n}_{e}$ /n $_{GW}$ =1.1においてHモードからの閉じ込め改善度HH $_{y2}$ =1.3を得た。この時、周辺ペデスタル密度はグリーンワルド密度の半分程度と低いにもかかわらず、強い密度内部輸送障壁を形成することにより高い平均密度を得ている。同放電では、金属不純物の蓄積が観測されており、主プラズマからの放射損失が加熱パワーの65%に達しているが、閉じ込めの劣化は観測されない。また、ダイバータでの放射損失を増大するために、ネオンを入射した放電では、 $bar{n}_{e}$ /n $_{GW}$ =1.1にて、HH $_{y2}$ =1.1,総放射損失割合90%以上を達成した。高 $beta_{p}$ ELMy Hモードプラズマ(弱正磁気シア)では、アルゴン入射と高磁場側ペレット入射により、 $bar{n}_{e}$ /n $_{GW}$ =0.92,HH $_{y2}$ =0.96,放射損失割合100%を達成した。同放電でも、強い内部輸送障壁の形成により高平均密度が得られている。アルゴン輸送解析から、主プラズマ中心での放射損失はおもにアルゴンによること、ダイバータでのアルゴンの放射損失は20-40%程度であることが明らかになった。

論文

Compatibility of advanced tokamak plasma with high density and high radiation loss operation in JT-60U

竹永秀信; 朝倉伸幸; 久保博孝; 東島智; 木島滋; 仲野友英; 大山直幸; Porter, G. D.*; Rognlien, T. D.*; Rensink, M. E.*; et al.

Proceedings of 20th IAEA Fusion Energy Conference (FEC 2004) (CD-ROM), 8 Pages, 2004/11

http://www-naweb.iaea.org/napc/physics/fec/fec2004/datasets/EX_6-1.html

JT-60Uの内部輸送障壁を有する先進トカマクプラズマの運転領域を、高閉じ込め及び高放射損失割合を達成しつつグリーンワルド密度(n $_{GW}$ )を超える領域まで拡大した。負磁気シアプラズマでは、 $bar{n}_{e}$ /n $_{GW}$ =1.1においてHモードからの閉じ込め改善度HH $_{y2}$ =1.3を得た。この時、周辺ペデスタル密度はグリーンワルド密度の半分程度と低いにもかかわらず、強い密度内部輸送障壁を形成することにより高い平均密度を得ている。同放電では、金属不純物の蓄積が観測されており、主プラズマからの放射損失が加熱パワーの65%に達しているが、閉じ込めの劣化は観測されない。また、ダイバータでの放射損失を増大するために、ネオンを入射した放電では、 $bar{n}_{e}$ /n $_{GW}$ =1.1にて、HH $_{y2}$ =1.1,総放射損失割合90%以上を達成した。高 $beta_{p}$ ELMy Hモードプラズマ(弱正磁気シア)では、アルゴン入射と高磁場側ペレット入射により、 $bar{n}_{e}$ /n $_{GW}$ =0.92,HH $_{y2}$ =0.96,放射損失割合90%を達成した。同放電でも、強い内部輸送障壁の形成により高平均密度が得られている。アルゴン輸送解析から、主プラズマ中心での放射損失はおもにアルゴンによること,ダイバータでのアルゴンの放射損失は20-40%程度であることが明らかになった。

論文

Comparison of confinement degradation in high density and particle transport between tokamak and helical

竹永秀信; 大山直幸; 藤田隆明; 山田弘司*; 西村清彦*; 田中謙治*; 坂本隆一*

Annual Report of National Institute for Fusion Science; April 2003 - March 2004, P. 12, 2003/10

http://www.nifs.ac.jp/report/annrep04/00000001.pdf

JT-60UとLHDにおいて、高密度領域での閉じ込め劣化及び粒子輸送について比較した。高密度領域での閉じ込め劣化に関しては、回転変換から求められる等価的なヘリカル系でのグリーンワルド密度とISS95スケーリングからの改善度との関係を磁気軸3.6mのLHDプラズマにおいて調べた。LHDでは最外殻磁気面近傍で回転変換が急激に増加するため、LHDでの密度限界スケーリング近傍のデータでもグリーンワルド密度比(f $_{GW}$ )は0.6程度にとどまっている。閉じ込め改善度は、f $_{GW}$ 0.1ではf $_{GW}$ が大きくなるにつれて低下する傾向にある。JT-60UのELMy Hモードプラズマでは、f $_{GW}$ 0.3-0.4でLモードからの閉じ込め改善度の低下が同様に観測される。粒子輸送に関しては、磁気軸3.9mのLHDプラズマにNBとEC加熱を行った場合とJT-60UプラズマにEC加熱のみを行った場合の比較を行った。LHDではホローな密度分布が観測されており、外向きの対流速度があるものと思われる。ガスパフモジュレーション実験から粒子輸送係数の導出を試みたが、変調成分の振幅と位相の両方の分布を満足する拡散係数と対流速度は得られなかった。一方、JT-60Uではピークした密度分布が観測されており、中心部に粒子源がないために内向き対流速度が存在していると考えられる。

論文

Recent progress toward high performance above the greenwald density limit in impurity seeded discharges in limiter and divertor tokamaks

Ongena, J.*; Budny, R.*; Dumortier, P.*; Jackson, G. L.*; 久保博孝; Messiaen, A. M.*; 村上和功*; Strachan, J. D.*; Sydora, R.*; Tokar, M.*; et al.

Physics of Plasmas, 8(5), p.2188 - 2198, 2001/05

https://doi.org/10.1063/1.1364513

被引用回数：49 パーセンタイル：79.8(Physics, Fluids & Plasmas)

ドイツのトカマク装置TEXTORでは、不純物入射によってグリーンワルド密度限界を超える高密度領域でHモードに相当する高い閉じ込め性能を得ている(RIモード)。このプラズマは閉じ込め性能の改善と第一壁の熱負荷の低減という観点で優れており、ほかのトカマク装置でもELMy Hモード、Lモードに不純物を入射する実験が行われている。JETでは、グリーンワルド密度限界近くまでELMy Hモードの閉じ込め性能を維持できた。JT-60Uでは、Ar入射によって高密度領域でELMy Hモードプラズマの閉じ込め性能を改善した。JET及びD III-Dでは、ダイバータ配位のLモードプラズマにおいて不純物入射に伴う輸送係数の減少を観測した。本論文では、これら不純物入射による閉じ込め性能の改善についてレビューする。