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山本 正弘*; 都筑 和泰; 木村 晴行; 佐藤 正泰; 柴田 孝俊; 岡野 文範; 鈴木 貞明
JAERI-Tech 2005-060, 16 Pages, 2005/09
JAERI-Tech-2005-060.pdf:2.83MB
低放射化フェライト鋼は、核融合原型炉の構造材候補の一つである。しかしながら、フェライト鋼は強磁性材料であり、プラズマの閉じ込めや安定性が誤差磁場によって損なわれる恐れがある。そこで、プラズマとフェライト鋼との適合性について調査するためにトカマク型核融合装置JFT-2Mにおいて先進材料プラズマ試験(AMTEX)が実施された。AMTEXは、低放射化フェライト鋼板を段階ごとに設置して実施した。第3段階において、フェライト鋼板がブランケット壁を模擬して、真空容器の内壁のほとんど全部を覆うように設置された。この試験において、フェライト鋼板の設置の前・後における磁場強度分布の正確な測定が要求された。それゆえ、トロイダ方向の3次元の磁場分布を測定する装置を開発した。
篠原 孝司; 武智 学; 石川 正男; 草間 義紀; 都筑 和泰; 浦田 一宏*; 川島 寿人; 飛田 健次; 福山 淳*; Cheng, C. Z.*; et al.
Plasma Physics and Controlled Fusion, 46(7), p.S31 - S45, 2004/07
被引用回数：42 パーセンタイル：77.89(Physics, Fluids & Plasmas)負磁気シア中でのアルベン固有モードの振る舞い,TAE周波数領域で発生する不安定性による高エネルギーイオンの輸送,電流ホールを有するプラズマ中での高エネルギーイオンの振る舞い,フェライト鋼による複雑トロイダル磁場リップル中での高エネルギーイオンの損失など、JT-60U及びJFT-2Mにおける最近の高エネルギー粒子物理研究の成果について報告する。
川島 寿人; 都筑 和泰; 谷 孝志; 佐藤 正泰; 木村 晴行; JFT-2Mグループ
Review of Scientific Instruments, 72(1), P. 919, 2001/01
高速イオン損失の原因となるトロイダル磁場リップルを低減するため、JFT-2Mにフェライト鋼板(FB)を設置した。FBの効果を評価するため、高空間時間分解能を持つ2次元赤外線カメラ(IRTV)システムを開発した。IRTV本体は、時間分解能1/60秒、測定可能温度範囲0-500
を有す。検出部分には、3~5
mの赤外線に感度を持つPtSi素子が256
256個並べられている。第一壁を見込むための光学系構成を簡素化(レンズ、反射鏡、サファイア真空窓各1枚)し、カメラ位置から壁までの距離を3.5mまで短くして高空間分解能約3mmを得た。これを用いて、NBI加熱中、リップル捕捉損失イオンによる局所的温度上昇を観測することができ、FB装着前には、最高上昇温度
T
が約75まで達した。FB装着後、Tは明らかに減少し、最適条件では温度上昇がほぼ零になってFBの高速イオン損失低減効果を明らかにできた。
木村 晴行; 川島 寿人; 都筑 和泰; 佐藤 正泰; 三浦 幸俊; 伊世井 宣明; 井戸 毅*; 小川 俊英; 上原 和也; JFT-2Mグループ
JAERI-Conf 2000-004, p.77 - 80, 2000/03
JFT-2Mにおける先進材料プラズマ試験の一環であるフェライト鋼板(FB)設置によるトロイダル磁場リップル低減実験の成果を発表する。FBは基本モードと2倍モードの両方の磁場リップルを減少するよう最適化されている。FB装着後、磁場リップルが約50%に減少したことを磁気プローブの測定により確認した。これに伴い高速イオンのリップル損失(リップル捕捉(RT)損失、バナナドリフト(BD)損失)も減少した(RT損失はFB設置前の約50%に減少)。プラズマ電流とトロイダル磁場の値を変えることによりFB設置後のリップル損失の安全係数やリップル率依存性を調べ、RT損失は安全係数やリップル率の増加に伴い増加するが、BD損失は逆の振る舞いをすることを明らかにした。Hモードプラズマのトロイダル回転速度はFB設置後、顕著に増加した。
佐藤 正泰
プラズマ・核融合学会誌, 75(7), 883 Pages, 1999/07
プラズマ・核融合学会誌における用語解説である。フェライト鋼壁材料は、将来の核融合炉のブランケット第一壁構造材料として、有力候補である低誘導放射化フェライト鋼を指す。低誘導放射化フェライト鋼は、低放射化、熱伝導性、耐照射性等の特性を有しており、核融合炉構造材料の候補の一つになっている。しかしながら、フェライト鋼は強磁性体であり、フェライト鋼が作り出す不整磁場がプラズマ生成・制御及び閉じ込め特性に悪い影響を与えることが懸念されている。低誘導放射化フェライト鋼を実用化するまでには、中性子照射による材料特性変化、フェライト鋼による不整磁場、トロイダル磁場リップル低減の実証等の評価に加えて、フェライト鋼-プラズマ壁相互作用の究明等の課題がある。
新谷 吉郎*; 杉原 正芳
応用物理, 50(3), p.255 - 262, 1981/00
トカマク型核融合炉を設計する上で問題となる物理上の問題点についての解説を行なう。炉としては現在最も検討の進んでいるINTORを念頭に置き、1)位置・形状制御コイル系、2)ポロイダルダイバータ、3)トロイダル磁場リップルと燃焼制御、4)ディスラプションの4項目について、設計を進める上での物理的問題点を概説し、将来の炉心プラズマの改良等に対する指針を明らかにする事を試みた。
杉原 正芳; 笠井 雅夫*; 田島 輝彦*; 東稔 達三; 真木 紘一*
Journal of Nuclear Science and Technology, 17(10), p.729 - 736, 1980/00
被引用回数：6 パーセンタイル：58.22(Nuclear Science & Technology)トカマク炉における可変トロイダル磁場リップルによる燃焼制御の物理的可能性が、一次元トカマク輸送コードを用いて示された。過度の温度上昇はトロイダル磁場リップルを適度な時定数で、約1.5%程度に迄強める事によって十分抑制され、安定な燃焼が実現される事が示された。これらの計算は、プラズマの非円形効果や、トロイダル磁場リップルのポロイダル角依存性の効果を取り入れて行われた。技術的観点からも、このような制御を実現する事は可能である事が、簡単なモデル計算により示された。
