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論文

Fast ion loss measurement by IRTV in a reduced ripple experiment with ferritic inserts on JFT-2M

川島寿人; 都筑和泰; 谷孝志; 佐藤正泰; 鈴木貞明; 木村晴行

プラズマ・核融合学会誌, 78(9), p.935 - 940, 2002/09

http://ci.nii.ac.jp/naid/10009630016

JFT-2Mにおいて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。目的は、フェライト鋼板(FP)による高速イオンのリップル損失低減効果を評価することにある。IRTV本体は、時間分解能1/60秒,測定可能温度範囲0-500 $^{circ}C$ を有す。検出部分には、3~5mの赤外線に感度を持つPtSi素子が256256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が熱中,リップル補足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、FP装着前には、温度の最高上昇分Tsが約75 $^{circ}C$ に達した。FP装着後、Tsは明らかに減少し、リップル低減の最適条件では温度上昇がほぼ零になってFPの高速イオン損失低減効果を明らかにできた。

論文

Demonstration of ripple reduction by ferritic steel board insertion in JFT-2M

川島寿人; 佐藤正泰; 都筑和泰; 三浦幸俊; 伊世井宣明; 木村晴行; 中山武*; 阿部充志*; Darrow, D. S.*; JFT-2Mグループ

Nuclear Fusion, 41(3), p.257 - 263, 2001/03

https://doi.org/10.1088/0029-5515/41/3/302

被引用回数：37 パーセンタイル：72.57(Physics, Fluids & Plasmas)

JFT-2Mでは先進材料プラズマ試験(AMTEX)計画として低放射化フェライト鋼(F82H)のプラズマへの適用性を研究している。第1段階として、フェライト鋼板(FB)をトロイダル磁場コイルと真空容器の間に挿入してトロイダル磁場リップルの低減を試験した。その結果、FB装着によってリップル率及びリップルによる高速イオン損失が明らかに低減されることがわかった。特にFB厚の最適化によって肩部のリップル率を0.07%まで下げられ、リップル捕捉によるイオン損失をほぼ零にできた。現在、FBを真空容器内部に部分的に設置し、プラズマへの適合性を予備的に調べている(第2段階)。これまでのところ、FBの強磁性によるプラズマ制御・安定性への悪影響や不純物放出等に関する問題点は見られておらず、かつ、高プラズマとの両立にとって有望な結果が得られている。

論文

Fast ion loss measurement by infrared television in reduced ripple experiment with ferritic inserts on JFT-2M, Abstract

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 $^{circ}C$ を有す。検出部分には、3~5mの赤外線に感度を持つPtSi素子が256256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 $_{s}$ が約75 $^{circ}C$ まで達した。FB装着後、T $_{s}$ 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。

論文

Study of ripple loss of fast ions with ferritic insertion on JFT-2M

川島寿人; 都筑和泰; 伊世井宣明; 佐藤正泰; 篠原孝司; 木村晴行

Europhysics Conference Abstracts (CD-ROM), 25A, p.1337 - 1340, 2001/00

JFT-2Mではフェライト鋼板(FB)によるトロイダル磁場リップル及び電流方向(w)接線中性粒子入射(NBI)で生成された高速イオンのリップル捕捉(RT)損失の低減を実証した。今回は高速イオン損失にかかわるNBIの入射角の違いと損失低減効果の関係を調べるため逆電流方向接線NBI及び垂直NBIを用いリップル損失を測定した。垂直NBIでは(肩部の基本モード平均リップル率)が0.6%でRT損失割合が接線NBIの場合の約8倍になったが、0.07%にすると零になり損失低減効果がビーム入射角に依らないことが確かめられた。次に磁場リップルのトロイダル非一様性にかかわる高速イオン損失を第一壁温度上昇(T)のトロイダル分布から評価した。CO-NBI時にを0.07%(最小: -0.56%,最大: 0.84%)から0.71%(最小: 0.15%,最大: 1.1%)にした場合、局所的なリップル率の変動に比べてTの変動は小さく全体が平均値に沿って上昇し、局所的リップル率の依存性が小さいことを示した。

論文

JFT-2Mにおけるフェライト鋼装着によるリップル低減試験

川島寿人; 佐藤正泰; 都筑和泰; 三浦幸俊; 木村晴行; 谷孝志; 井戸毅; 伊世井宣明; 小川俊英; 上原和也; et al.

プラズマ・核融合学会誌, 76(6), p.585 - 592, 2000/06

http://ci.nii.ac.jp/naid/110003825414

JFT-2Mではフェライト鋼板(FB)をトロイダルコイルと真空容器の間に設置し、リップル低減化試験を実施している。磁場構造の計算及び磁気プローブ計測から、FB装着でリップル率が2.2%から1.1%に減少したことが実証された。高速イオンの損失を評価するため赤外線カメラで第一壁の温度を測定した。FB装着後、リップル捕捉損失領域の温度上昇は75 $^{circ}C$ から50 $^{circ}C$ に減少した。温度変化を熱負荷に換算すると、リップル捕捉損失パワーが半減したことがわかった。さらにプラズマ電流、トロイダル磁場、プラズマ位置を変化させ、リップル捕捉損失の安全係数、リップル率の依存性を調べ理論と矛盾しない結果を得た。そのほか、閉じ込めへの影響として、FB装着後Hモード中のトロイダル方向プラズマ回転が周辺で約2倍に速くなるなど良好な結果がもたらされた。