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草間 義紀; JFT-2Mグループ
Proceedings of 30th EPS Conference on Controlled Fusion and Plasma Physics (CD-ROM), 4 Pages, 2003/00
JFT-2Mにおいては、原型炉の構造材料の有力な候補である低放射化フェライト鋼を真空容器内壁の全面に装着し、高性能プラズマと低放射化フェライト鋼との適合性に関する試験(先進材料プラズマ適合性試験)を進めている。これまでに、真空特性,プラズマ生成・制御等に対するフェライト鋼の影響,リップル損失の低減への効果はほぼ予測通りであり、また、従来とほぼ同じ性能の閉じ込め改善モード(Hモード)が得られることを確認した。さらに、定常運転に適した新しい運転モード(高リサイクリング定常Hモード)を発見し、内部輸送障壁と共存させることに成功して、JFT-2Mとしては最高の規格化ベータ値3.3を達成した。この高ベータ化の進展により、原型炉の運転で想定される高ベータ領域での研究を実施できる見通しが得られた。
浦田 一宏*; 鈴木 優*; 工藤 文夫*; 木村 晴行; 三浦 幸俊; 山本 正弘
Fusion Engineering and Design, 56-57, p.849 - 853, 2001/10
被引用回数：4 パーセンタイル：33.39(Nuclear Science & Technology)真空容器の内壁を強磁性・フェライト鋼板でカバーすることがJFT-2Mの先進材料プラズマ試験(AMTEX)の第3段階で計画されている。フェライト鋼板(設計例)に対してプラズマディスラブション時に作用する全電磁力を3次元電磁場解析コードEDDY3Dを用いて計算するとともに、フェライト鋼板における磁化と渦電流の結合効果を評価した。真空容器に対してボルトで固定するフェライト鋼板の支持構造の健全性をこの計算により確認した。
佐藤 正泰; 川島 寿人; 三浦 幸俊; 都筑 和泰; 木村 晴行; 上原 和也; 小川 俊英; 伊世井 宣明; 谷 孝志; 秋山 隆*; et al.
Fusion Engineering and Design, 51-52(Part.B), p.1071 - 1076, 2000/11
被引用回数：15 パーセンタイル：68.65(Nuclear Science & Technology)JFT-2Mでは、低放射化フェライト鋼(FS)にかかわる先進材料プラズマ試験を段階的に進めている。この計画の第一期として、FSを用いて、リップルの少ないトロイダル磁場を生成し、高エネルギーイオンの損失を低減するリップル低減試験があり、その設計指針と初期結果について述べる。フェライト鋼板(FB)を全トロイダルセクションに渡って、真空容器(VV)とトロイダル磁場コイル(TFC)の間に装着した。フェライト鋼装着により、プラズマ周辺でトロイダル磁場リップルは2.2%から1.1%に減少した。赤外TV測定によれば、接線方向NBI加熱時のリップル捕捉粒子による壁の温度上昇領域はFB装着することにより、外側へ縮小し、温度上昇は60度から25度へ減少した。バナナドリフト粒子による温度上昇は150度から115度へ減少した。フェライト鋼装着によるプラズマ生成や制御に悪い影響は観測されていない。
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。
中山 武*; 山本 正弘; 阿部 充志*; 柴田 孝俊; 大塚 道夫*; 秋山 隆*; 佐藤 勝利*; 菊池 一夫; 和田 豊*; 小池 常之; et al.
Proceedings of the 18th IEEE/NPSS Symposium on Fusion Engineering (SOFE '99), p.227 - 230, 1999/10
高性能トカマク開発試験装置(JFT-2M)では、将来の炉構造材料の候補である強磁性体の低放射化フェライト鋼F82H(以下フェライト鋼と記す)を用いた先進材料プラズマ試験計画を段階的に進めている。第1段階のリップル低減試験では、フェライト鋼板を真空容器の外部に設置して、トロイダル磁場リップルの低減を図る。本発表は、このフェライト鋼板の機械設計に関するものである。フェライト鋼板の形状は、各トロイダルセクション毎に決定し、ポート、計測器、ベーキングヒータ等を避けた中で最もリップルを低減できる構造とした。フェライト鋼板は、トロイダル磁場コイルケースから支持し、支持構造は可能な通電パターンすべてに対する電磁力を考慮して決定した。また、板厚はトロイダル磁場強度に応じて可変とした。設置後に電磁力試験を実施し、支持具の健全性を確認できた。フェライト鋼板の設置により、トロイダル磁場リップルの基本モードを2.1%から0.8%に低減できた。
木村 晴行
プラズマ・核融合学会誌, 75(6), p.758 - 759, 1999/06
JFT-2Mの研究活動を促進するとともに、核融合炉を見越したプラズマ理工学研究を推進するため、大学等との研究協力を広く開かれた形態で推進しようという構想があり、平成11年度からその本格的な実施を検討している。そのような状況の下に、平成10年度にJFT-2Mにかかわる委託研究・調査,協力研究を担当した大学等の研究者に出席を依頼し、平成10年度のJFT-2Mにおける実験・研究,委託研究・調査,協力研究の結果のレビューを行うとともに、平成11年度のJFT-2M実験計画や研究協力の進め方につき議論を行った。その概要を報告する。
佐藤 正泰; 三浦 幸俊; 木村 晴行; 川島 寿人; 仙石 盛夫; 山本 正弘; 小池 常之; 柴田 孝俊; 秋山 隆*; 阿部 充志*; et al.
プラズマ・核融合学会誌, 75(6), p.741 - 749, 1999/06
JFT-2Mでは、低放射化フェライト鋼(FS)にかかわる先進材料プラズマ試験を行う計画である。これはFSを用いてリップルの少ないトロイダル磁場を生成し、高エネルギーイオンの損失を低減するリップル低減試験と、強磁性体であるFSによる不整磁場がプラズマに与える影響を調べるフェライト鋼のプラズマ適合性試験からなる。これら先進材料プラズマ試験計画の全容について述べる。特に、前者では基本モードのリップルのみならず2倍のモード数のリップル低減の重要性を指摘し、その実現のためのFS設置法を明らかにした。後者ではJFT-2Mの真空容器をフェライト鋼製のものに改造するための設計検討を行っており、フェライト鋼のプラズマ平衡への影響は小さいことなどを明らかにした。
佐藤 正泰; 三浦 幸俊
プラズマ・核融合学会誌, 74(5), p.448 - 454, 1998/05
将来の原型炉以降の核融合炉材料の候補に低放射化材フェライト鋼がある。JFT-2Mでこのフェライト鋼を用いた先進材料プラズマ試験(AMTEX)を行う計画である。この計画は、トロイダル磁場リップル低減試験とフェライト鋼-プラズマ試験からなる。トロイダル磁場リップル低減試験は、国際熱核融合実験炉(ITER)における
粒子と高速中性粒子入射(NBI)粒子の損失低減の課題を、フェライト鋼とプラズマとの整合性試験は、Hモードのような高性能閉じ込めプラズマへのフェライト鋼の影響を、評価する。現在までに得られた数値解析によれば、真空容器近くにフェライト鋼を適切に設置することにより、プラズマ領域全体に渡ってリップル率は減少し、プラズマ境界で1.8%から0.8%へ減少する。フェライト鋼製真空容器に現実的なポートを設置した場合も同様に、リップル率を低くすることができる。この計画の現状と課題について述べる。
佐藤 正泰; 三浦 幸俊; 竹治 智; 木村 晴行; 芝 清之
Journal of Nuclear Materials, 258-263, p.1253 - 1258, 1998/00
被引用回数：17 パーセンタイル：77.77(Materials Science, Multidisciplinary)フェライト鋼によるトロイダル磁場(TF)リップル低減化とプラズマ特性への影響を調べるために、JFT-2Mにおいて先進材料プラズマ試験が計画されている。2つのタイプの真空容器(VV)について数値解析による研究を行った。一つはフェライト鋼板(FB)付非磁性体製VVであり、もう一つはフェライト鋼製VVである。数値解析の結果によれば、VV近くにFBを適切に設置することにより、低磁場側のプラズマ領域全体に渡ってリップル率を減少させ、プラズマ境界で1.8%から0.6%へ減少させることができる。フェライト鋼製VVに現実的な水平ボートを設置した場合、非磁性体製VVに比べて、リップル率を低くすることができる。
