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-collape-induced VDE and its underlying mechanism in the TVC tokamak中村 幸治; J.B.Lister*; F.Hofmann*; Y.R.Martin*; J.-M.Moret*; P.Vyas*
Europhysics Conference Abstracts (CD-ROM), 23J, p.417 - 420, 1999/00
い崩壊(プラズマ圧力の急激な低下)によって引き起こされるプラズマの垂直移動現象(VDE)について、高非円形TCVトカマクにおける発生機構を計算機シミュレーションの実験によって調べた。TCVでは、崩壊の規模及びプラズマ断面形状の非円形度に従って、VDEが発生する場合と発生しない場合があり、これがプラズマ運動を模擬できるシミュレーションの結果と一致することを示した。また、崩壊型のVDEを伴う典型的なディステプション放電について、シミュレーションを行い、崩壊の際に生じるプラズマの内向き変位の結果、渦電流が真空容器に発生し、この渦電流が非円形プラズマの宿命である垂直位置不安定性をさらに悪化させていることを明らかにした。本会議では、上記TCVトカマクのVDE発生機構とこれを一般化した物理モデルについて報告する。
芳野 隆治; Koga, J. K.*; 竹田 辰興
Fusion Technology, 30(2), p.237 - 250, 1996/11
ディスラプションにおけるプラズマ電流消滅時には、真空容器に渦電流が誘起され、プラズマ電流中心の垂直位置(Z
)の検出に誤りを発生する。この誤りは、垂直方向のプラズマの移動(VDE)をひきおこし、真空容器内部の損傷の原因となる。このため、ITER等の核融合炉では、VDEの回避が必要とされている。一方、定常状態では、高い精度で、Zを検出しプラズマの高い性能を維持する必要がある。このため、プラズマ電流消滅時と定常状態の両方に適用できるZの検出アルゴリズムについて検討した。この結果、統計処理法を用いると、Zの検出精度を両方の状態にて同時に改善するのが困難であるのに対し、ニューラルネットワーク法は、同時に改善することが可能であることを解明した。
中村 幸治; 芳野 隆治; 閨谷 譲; 常松 俊秀; 安積 正史; N.Pomphrey*; S.C.Jardin*
Nuclear Fusion, 36(5), p.643 - 656, 1996/00
被引用回数：40 パーセンタイル：76.21(Physics, Fluids & Plasmas)JT-60Uディスラプション放電において観測されているプラズマが急速に垂直移動する現象(VDE)について、その発生機構をトカマクシミュレーションコード(TSC)を用いて調べ。プラズマ電流の急速なクエンチが上下非対称形状の真空容器にやはり上下非対称な分布を持つ渦電流を誘起し、これがプラズマの垂直方向変位を加速すること、また同時にこの渦電流が磁場の曲率指数を低下させ、大きな成長率を持つ位置不安定性を引き起こすことが分かった。ITERやDIII-DなどJT-60Uと比較して楕円度が大きいトカマクでは、プラズマ電流クエンチによる急激な位置不安定性を原因とするVDEが問題となること、一方、真空容器とプラズマとの垂直方向の相対位置に関して、VDEが発生しない中立点が存在することをシミュレーションを通じて明らかにした。
中村 幸治; 芳野 隆治; 閨谷 譲
22nd European Physical Society Conf. on Controlled Fusion and Plasma Physics, 19C(PART 1), p.225 - 228, 1995/00
TSCコードを用いて、JT-60Uディスラプション時に観測される垂直位置移動現象(VDF)の発生機構を調べた。主たる機構として、(1)JT-60U真空容器の上下非対称構造に起因する上下非対称分布の渦電流による垂直方向バランスの喪失、(2)渦電流磁場による磁場指数nの悪化、を明らかにした。縦長楕円の高非円形トカマクでは後者の機構が支配的であるのに対して、前者の機構は楕円度の低いトカマクでの主要VDE機構である。しかも、プラズマの平衡位置を最適化することで、VDE発生を緩和し得ることを明らかにした。
松川 誠; 牛草 健吉; 閨谷 譲; 芳野 隆治; 二宮 博正
Fusion Engineering and Design, 23, p.341 - 349, 1993/00
被引用回数：3 パーセンタイル：35.79(Nuclear Science & Technology)JT-60Uの真空容器は、一周抵抗が200
と小さく、そのため大きな誘導電流が流れる。プラズマ着火時やディスラプション時など大きな一周電圧が印加される場合に、この誘導による真空容器渦電流を無視しては、正確なプラズマ位置形状の同定は困難である。そこで、マグネティックフィッティングコードを、容器渦電流の分布をも含めて同定可能とし、JT-60Uに対して適用した。その結果、渦電流がプラズマ電流よりはるかに大きい場合でも正確なプラズマ位置形状の同定が可能となり、得られた結果は可視テレビとも良く一致することが確かめられた。論文では、垂直位置不安定性が顕著な場合なども含めて、プラズマと容器電流との相互作用について解析した結果を報告する。
中村 幸治; 西野 徹*; 常松 俊秀; 杉原 正芳
JAERI-M 92-189, 75 Pages, 1992/12
変形可能な軸対称トロイダルプラズマの時間発展をシミュレートすることができるTSCコードの使用手引きをまとめた。TSCコードは磁束関数やトロイダル電流分布、さらに、プラズマ流体の2次元ベクトル場などの大量の時間発展データを作る。このため、大容量数値データ用高速入出力システムGAEAを用いて保存データファイルの作成から、シミュレーションの実行、さらに図形を得るまでの一連の作業と管理を一元化し、データの管理や検索を容易にするためのシステムを作った。軸対称運動を与えるモデル方程式、コードの概要、最適な収束解を得る方法、利用手順、入力の方法などが詳細に説明されている。
竹田 辰興; 伊藤 公孝; 安積 正史; 栗田 源一; 滝塚 知典; 徳田 伸二; 常松 俊秀; 津田 孝; 伊藤 早苗*; 松浦 俊彦*; et al.
JAERI-M 9466, 34 Pages, 1981/04
種々の観点からINTORプラズマの安定性を調べた。本報告書で考えられている不安定性は、位置不安定性、低nキンク・モード、低n内部不安定性、高nバルーニング・モード不安定性および抵抗性不安定性である。ベータ値最適化の点からパルーニング・モード不安定性が重要であることを考えて、これについては詳しく調べた。バルーニング不安定性の第2安定領域に存在する非常にベータ値の高い平衡の実現可能性も示した。INTORプラズマの挙動を包括的に理解するために、MHD的および粒子運動論的手法の両方を用いて解析が行われた。
横溝 英明*; 関 省吾; 狐崎 晶雄; 松田 俊明; 斉藤 龍太*
JAERI-M 6693, 37 Pages, 1976/09
縦長楕円断面トカマクにおいて、垂直位置不安定性のフィードバック制御安定化を考える時に必要となる真空容器の安定化効果(シェル効果)を、任意の断面形状を有する容器について、数値的に求めた。また、その時用いた数値解析法の妥当性を、円形断面容器の場合を用いて確認した。
渡邊 清政; 原 雄二郎*; 柴田 欣秀; 嶋田 祥宏*; 中村 裕司*; 諫山 明彦; 宮本 斉児*
no journal, ,
プラズマ電流分布の時間発展特性がディスラプション時に発生するVDEの成長率及びVDE発生時の電流減衰時間の決定機構に与える影響を明らかにすることを目的として、初期平衡や電流クエンチ時の抵抗値の大きさ、その分布を通した電流分布の時間発展特性の違いによるVDEの成長率及びVDE発生時の電流減衰時間の違いを調べた。VDEが発生する放電では、VDE時の平均電流密度がほぼ一定で、プラズマ電流の減衰率はVDEの成長率に強く依存するが、この性質は初期電流分布の違いや抵抗の大きさ、その分布の変化による電流分布の時間発展特性の違いに関わらず、維持されることが解った。また、初期電流分布がピークしているほど、VDE成長率は小さい。抵抗が下がる(温度が上がる)ほど、VDE成長率は小さい。抵抗値が空間分布を持つ(中心ホロー分布を持つ)と、VDE成長率は小さくなることも解った。
