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白井 浩; 滝塚 知典; 小出 芳彦; 内藤 磨; 佐藤 正泰; 鎌田 裕; 福田 武司
Plasma Physics and Controlled Fusion, 42(11), p.1193 - 1217, 2000/11
被引用回数：55 パーセンタイル：82.38(Physics, Fluids & Plasmas)JT-60UのNBI加熱ELMyHモードプラズマにおいて無次元輸送研究を行った。プラズマ断面の三角形度
が大きい場合と小さい場合について、電子及びイオンの規格化熱拡散係数
*及び
*の規格化ラーマ半径
*依存性を調べ、いずれの場合も*及び*は強い*依存性を持つことを明らかにした。これは*の値が小さい将来の核融合炉において熱拡散係数が小さくなり、炉をコンパクトに設計できることを示す。ただし、ELMの強度が強くなった場合には、*の強い*依存性は変わらないものの*の*依存性は弱くなり、イオンのエネルギー閉じ込め性能の劣化が顕著になることを明らかにした。したがって、ELMの抑制は将来の核融合炉では必須の課題となる。また、規格化エネルギー閉じ込め時間
*の規格化衝突周波数
*依存性は弱いことを明らかにした。
鎌田 裕; 諫山 明彦; 及川 聡洋; 坂本 宜照; 細金 延幸; 竹永 秀信; 草間 義紀; 藤田 隆明; 竹治 智; 小関 隆久; et al.
Nuclear Fusion, 39(11Y), p.1845 - 1853, 1999/11
高
ELMy Hモードプラズマによる高総合性能の長時間維持を報告する。W型排気ダイバータへの改造により、高加熱パワー(20-25MW)の長時間(
9秒)入射が可能となった。最大加熱エネルギーは203MJに達する。圧力及び電流の空間分布を最適化し、加えてプラズマ断面形状の三角形度を上昇(
0.5)することで、高
安定性が改善された。プラズマ電流1.5MAでは、等価エネルギー増倍率Q
=0.16を4.5秒間維持した。この時、Hファクター2.2、規格化値1.9である。また、全電流の60-70%が非誘導電流駆動されている。低安全係数(q
~3)での定常限界も改善され、規格化値2.5~2.7を約3.5秒間維持することができた。これは、ITERの要求を満足する結果である。
鎌田 裕; 波多江 仰紀; 福田 武司; 滝塚 知典
Plasma Physics and Controlled Fusion, 41(11), p.1371 - 1378, 1999/11
被引用回数：22 パーセンタイル：57.71(Physics, Fluids & Plasmas)JT-60UのELMy Hモードでは、周辺ペデスタル幅は、ELMのないHモードの約2~3倍広い。高三角形度の場合、ぺデスタル幅は、時間的にゆっくり(エネルギー閉じ込め時間の10倍以上)増大し、プラズマ電流1MAでは約8~10cmに達する。加えて、ペデスタル部の圧力勾配も上昇する。ペデスタル幅は、熱化イオンのポロイダルラーマー半径に比例する。また、高密度時には、ラーマー半径の縮小により、ペデスタル幅も縮小しており、これが閉じ込め劣化の一因である。安全係数(q)が高い(~6)場合、Giant-ELMの消滅が観測され、この時、ペデスタル幅の一層の増大が生じる。
小出 芳彦; JT-60チーム
Physics of Plasmas, 4(5), p.1623 - 1631, 1997/05
被引用回数：76 パーセンタイル：90.05(Physics, Fluids & Plasmas)高効率の定常トカマク炉を実現するためには、高温・高密度プラズマを非誘導電流駆動を安定に定常保持するとともにダイバーターとの整合性を確保する必要がある。本論文では、このような高性能プラズマ達成に向けたJT-60Uの最新成果を述べる。主な成果を以下に列挙する。(1)炉心級プラズマの電流駆動・電流分布制御に不可欠である負イオン源中性粒子ビームの入射に世界で初めて成功した(1.2MW/350keV)。(2)負磁気シアー放電にて、エネルギー閉込め時間1.06秒・等価核融合増倍率0.73に達する高性能プラズマを生成した。更に、この高性能プラズマにNeガスを注入することにより、ダイバータの熱負荷を低減できる可能性を見い出した。(3)プラズマ形状の三角形度を増加させることにより圧力限界が改善することを見い出し、ブートストラップ電流とビーム電流による非誘導完全電流駆動状態を2秒間維持した。
鎌田 裕; 芳野 隆治; 閨谷 譲; 佐藤 正泰; 徳田 伸二; 安積 正史; 竹治 智; 牛草 健吉; 福田 武司; 森 雅博; et al.
Plasma Physics and Controlled Nuclear Fusion, 38(8), p.1387 - 1391, 1996/08
被引用回数：45 パーセンタイル：78.98(Physics, Fluids & Plasmas)JT-60Uで発生するELMの発生条件を述べる。閉じ込め性能を決定しているELMは、Giant ELMであり、系統的な解析の結果、高nバルーニングモードでトリガーされていると言える。その発生は、プラズマ周辺での局所的な圧力勾配の限界値到達によりもたらされる。この限界値改善には、電流分布制御及びプラズマ断面形状制御が有効である。特に、JT-60Uにおける高三角度運転では、ELMの発生する圧力限界を約1.5~2倍高めることに成功した。
森 雅博
Plasma Physics and Controlled Fusion, 38, p.1189 - 1200, 1996/00
被引用回数：10 パーセンタイル：36.71(Physics, Fluids & Plasmas)Hモードの能動的制御に関する世界の研究状況を、(1)ELMを用いた密度制御 (2)ダイバータ板への熱流制御 (3)プラズマ内部の輸送障壁制御 に整理して報告する。(1)に関しては、ヘリカル磁場を用いたELM発生、プラズマの垂直位置制御によるELM発生等を紹介し、Hモード遷移パワーが変化することによるELM発生であること、プラズマの三角形度を高くすることによる微小ELMの発生制御について報告する。(2)では不純物をプラズマ中に入射し放射損失を増大させることによりダイバータ熱負荷を軽減する可能性、必要条件について論ずる。(3)では波動加熱による内部輸送障壁の形成、JT-60Uにおける内部輸送障壁形成条件に関する研究、高三角形度プラズマによる周辺輸送障壁の制御について、報告する。
横溝 英明; 新谷 吉郎*; 永見 正幸; 嶋田 道也; 吉田 英俊; 伊尾木 公裕*; 出海 滋*; 狐崎 晶雄
JAERI-M 9763, 21 Pages, 1981/10
ダブレットIIIにおけるD型断面プラズマの電磁流体平衡解析から、プラズマ形状と外部平衡磁場との相互関係が得られた。プラズマ最外殻磁気面の非円形度と三角形度は、磁気軸における平衡磁場のn指数、h指数とプラズマ電流分布とに相関がある。非円形度は、n指数、プラズマ電流分布、及び、三角形度に依存する。三角形度は、h指数に対し線形の関係がある。
