Ion heating up to 1 MeV range with higher harmonic ICRF wave on JT-60U

根本 正博; 草間 義紀; Afanassiev, V. I.*; 濱松 清隆; 木村 晴行; 藤井 常幸; 森山 伸一; 三枝 幹雄

Plasma Physics and Controlled Fusion, 39(10), p.1599 - 1614, 1997/10

https://doi.org/10.1088/0741-3335/39/10/008

JT-60Uの中性粒子ビームとイオンサイクロトロン(ICRF)波による複合加熱プラズマを用いて、ICRF波の高調波数に対するMeVエネルギーイオンの生成に関する初めての実験研究を行った。実験ではプラズマ形状とICRF波の周波数を一定とし、プラズマ放電毎のトロイダル磁場の変化によりプロトンに対する共鳴高調波数を2から4まで変化させた。80keVのビームイオンが1MeVまで加速されており、0.3-0.8MeVで定義したイオンエネルギースペクトルの傾き(テイル温度)は高調波数の増加と共に上昇した。この結果は解析コードによる計算結果と定性的に一致する。加速されたプロトンの蓄積エネルギーは高調波数よりも、プラズマへ吸収されるICRF波のパワーに強く影響している。その結果、第3および第4高調波での加速されたプロトンの蓄積エネルギーは第2高調波の場合の半分以下に留まっている。