Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
清水 勝宏; 細金 延幸; 滝塚 知典; 嶋田 道也; 辻 俊二; 久保 博孝; 杉江 達夫; 朝倉 伸幸; 伊丹 潔; 竹永 秀信*; et al.
IAEA-CN-60/D-P2, 0, p.431 - 439, 1996/00
核融合炉のデザインで大きな問題となっているダイバータ板への熱負荷低減の方法の一つは、高密度低温ダイバータ・プラズマによる遠隔放射冷却である。しかし、そうしたプラズマにおいて、不純物による放射損失が局所的にX点近傍で増大し、MARFEを引き起こし、時にディスラプションを誘起する。従って、MARFEを生じることなく、高密度低温ダイバータ・プラズマを形成する条件を明らかにする必要がある。本論文では、モンテカルロによる不純物輸送のモデリングを行い、それを用いてJT-60Uの高密度プラズマにおける不純物の挙動を調べた。高密度プラズマになると、ダイバータ板近傍のイオン温度減少によって、それまでの不純物発生の主因であった物理スパッタが減少する。一方、private領域への中性粒子のフラックス増大によって、化学スパッタでメタンが発生し、これが直接主プラズマに混入することを明らかにした。
朝倉 伸幸; 伊丹 潔; 細金 延幸; 辻 俊二; 清水 勝行*; 久保 博孝; 杉江 達夫; 滝塚 知典; 嶋田 道也
Journal of Nuclear Materials, 220-222, p.395 - 399, 1995/00
被引用回数：33 パーセンタイル：93.18(Materials Science, Multidisciplinary)ITERなどの実験炉ではダイバータ板付の損耗を防ぐとともに粒子排気の観点から低温ダイバータの実現が要求され、粒子輸送機構の解明は重要課題である。JT-60Uでトロイダル磁場方向を反転し、イオン
Bドリフトがダイバータ板と反対方向を向けることにより、ダイバータ部での熱負荷分布の内外非対称を軽減するとともに、粒子および不純物リサイクリング制御を試みた。磁場反転時、高密度Lモード放電中で重水素, 炭素のリサイクリングが外側ダイバータ顕著になることが観測され、その結果、ダイバータ部の電子温度は内外セパラトリクス付近でほぼ対称で20eV程度まで減少する。熱流束分布についても均等分布に近づく。この現象により、SOLあるいはダイバータ部で粒子流束の方向が逆転する成分があることが示唆され、古典輸送によるモデルと定量的に比較する。また、遠隔放射冷却の効率とMARFE発生の過程も議論をおこなう。
嶋田 道也; 野田 信明*
機械の研究, 47(1), p.195 - 200, 1995/00
ダイバータが果たすべき役割、すなわち不純物制御、粒子制御、熱制御について論じ、次にその役割を果たすためのスキームについて概説した。今日までのダイバータ実験は、低温・高密度ダイバータの特性と遠隔放射冷却に力が注がれている。最近、低温・高密度ダイバータと、主プラズマの閉じ込め特性の改善を両立させるため、ダイバータの形状をよりクローズにして排気することが、大型トカマク装置で計画されている。また、ITERの設計研究においては、放射冷却パワーをさらに増大させるため、ガス・ダイバータの検討を行っている。これは低温・高密度ダイバータの概念をさらに押し進め、高圧のガスでダイバータ・プラズマを囲い、プラズマの熱流がダイバータ板へ到達しないようにするというものである。
and q
in high density discharges on JT-60U朝倉 伸幸; 清水 勝宏; 細金 延幸; 伊丹 潔; 辻 俊二; 嶋田 道也
Nuclear Fusion, 35(4), p.381 - 398, 1995/00
被引用回数：33 パーセンタイル：73.44(Physics, Fluids & Plasmas)粒子リサイクリング、ダイバータ・プラズマに関する定量的測定を行い、特に高密度放電で低温・高密度ダイバータ・プラズマの生成する条件をJT-60Uにおいて解明した。ダイバータ板への粒子束とダイバータISOL領域でのリサイクリング中性粒子束は良い一致を示し、両粒子束を広いプラズマ・パラメータ範囲で定量化できることをダイバータ放電で始めて実証した。さらに、リサイクリング粒子束が主プラズマ電子密度nと安全係数qの増加と共に指数関数的に増加することも初めて定量化した。このリサイクリングの増加が特にダイバータ部で生ずる機構も、ダイバータ・プラズマ解析コードの計算結果と矛盾しない。特に、高q放電では、ダイバータ部の密度を効果的に上昇することができ、ダイバータ・プラズマ温度も20eV程度まで低減でき、遠隔放射冷却を増加できることを定量化した。
細金 延幸; 朝倉 伸幸; 久保 博孝; 伊丹 潔; 逆井 章; 清水 勝宏; 中村 博雄; 嶋田 道也; 閨谷 譲; 芳野 隆治
Journal of Nuclear Materials, 196-198, p.750 - 754, 1992/00
被引用回数：35 パーセンタイル：92.8(Materials Science, Multidisciplinary)ダイバータ板の冷却のために遠隔放射冷却作用の働きを増大させるには高密度プラズマが必要であるが、密度限界ディスラプションの危険性を伴う。従ってディスラプションを避けつつ、安定な高密度プラズマを維持するには、ディスラプション前のダイバータ現象を理解することが不可欠である。この目的で、JT-60Uでは、OH,NBI両プラズマについてのダイバータ現象の観測を行なった。その結果、密度上昇に伴ってダイバータプラズマの温度が10eV程度になるとX点付近にMARFEが発生し、この成長によりディスラプションに至ることがわかった。MARFEは、X点の外壁側で発生し、成長に伴って、プラズマ内部に入り込む挙動を示すことが、ボロメータと可視分光計測により明らかになった。
久保 博孝; 嶋田 道也; 杉江 達夫; 細金 延幸; 伊丹 潔; 辻 俊二; 中村 博雄; 朝倉 伸幸; 逆井 章; 河野 康則; et al.
Journal of Nuclear Materials, 196-198, p.71 - 79, 1992/00
被引用回数：26 パーセンタイル：88.97(Materials Science, Multidisciplinary)ダイバータ板の侵食は、トカマク装置の重要な問題である。JT-60Uでは、ダイバータ領域での炭素の流入量を定量的に測定している。ジュール加熱の放電で、CIIのスペクトル線強度から導いた炭素の流入量は、重水素の0.2-10%であった。これは、Dr,OIIの線強度からスパッタリングのデータを用いて計算される量の約1/4である。低密度領域では、その発生量の半分以上が、炭素自身のスパッタリングによる。高密度では、このスパッタリング率が低下し、相対的な炭素の流入量は減少する。遠隔放射冷却は、ダイバータ板への熱負荷を減少させるための最も直接的な方法である。真空紫外領域の不純物および重水素のスペクトル線強度を測定することによって、遠隔放射冷却の機構を調べる。
辻 俊二; 細金 延幸; 伊丹 潔; 久保 博孝; 西谷 健夫; 嶋田 道也; 小出 芳彦; 西野 信博*; 杉江 達夫; 永島 圭介; et al.
JAERI-M 91-195, 47 Pages, 1991/11
改善ダイバータ閉じ込め(IDC)と呼ぶ現象が、JT-60の下X点配位で観測された。すなわち、ダイバータ部での放射パワーが加熱入力の50%にも達する遠隔放射冷却が実現し、かつエネルギー閉じ込めが20%改善した状態が、主プラズマでの不純物の蓄積を起こすことなく数秒間持続する。IDCとなる電子密度の閾値は、加熱パワーに対してほぼ比例し、安全係数を高めると下がる。トロイダル磁場の向きにより粒子循環のトーラス内外非対称性が変化し、閉じ込めに改善があるのは、イオンVBドリフトがX点に向いているときのみである。これらの観測事実は、セパラトリクス付近での衝突効果による粒子束の変化が改善ダイバータ閉じ込めの発生に絡んでいることを示唆している。
辻 俊二; 中村 博雄; 吉田 英俊; 嶋田 道也; 伊丹 潔; 西谷 健夫; 久保 博孝; 福田 武司; 杉江 達夫; 清水 勝宏; et al.
核融合研究, 65(SPECIAL ISSUE), p.243 - 260, 1991/03
JT-60のダイバータ実験においては外X点ダイバータと下X点ダイバータを用いてダイバータ特性の研究が行われた。粒子排気、熱除去、不純物制御などのダイバータ機能が20MW以上の加熱条件下で実証された。また下X点配位においてイオンのVBドリフトが下向きである場合に、改善ダイバータ閉じ込めという新しい放電モードが発見された。この放電モードにおいてはエネルギー閉じ込めが20%改善され、ダイバータの放射冷却パワーが入力パワーの50%に達した。このように高パワーの放射冷却が大型トカマクで世界で初めて実証できたことは、次期装置の最大の課題であるダイバータの高熱負荷の問題解決の端緒をつかんだといえ、大変意義深い。
嶋田 道也; 久保 博孝; 伊丹 潔; 辻 俊二; 西谷 健夫; JT-60チーム
Journal of Nuclear Materials, 176-177, p.122 - 131, 1990/00
遠隔放射冷却(ダイバータにおける放射冷却)は、炉心を冷却することなく、ダイバータのみを冷却する熱除去の方式として炉心制御の観点から非常に重要である。JT-60においては、20MWの全入力に対して約50%遠隔放射冷却が達成されている放電が実現されている。ダイバータの分光測定により、ダイバータプラズマは、高密度低温(2
10
m
、≦30eV)であり、放射冷却は炭素の低電離イオンと水素中性粒子によるものであることが判明した。簡単な放射モデルにより炉心への適合性などの計算と実験結果の比較を行い、合わせて発表する。
伊藤 公孝; 嶋田 道也
Nuclear Fusion, 29(12), p.2239 - 2250, 1989/12
被引用回数：2 パーセンタイル：84.21(Physics, Fluids & Plasmas)平成元年2月13日から3日間那珂研で行なわれた表記の会議の総括である。この会議での討議内容からITERやFERの不純物制御のシナリオは、セミ・クローズのダイバータ配位において金属ダイバータ板を用い、低温高密度で放射冷却効率の高いダイバータプラズマを生成、保持し、ELMで熱除去及び粒子排気を効率化することであるといえる。
仙石 盛夫; 嶋田 道也; 笠井 雅夫*; 宮 直之; 相川 裕史; 安積 正史; 星野 克道; 狐崎 晶雄; 小林 朋文*; 木島 滋; et al.
JAERI-M 83-008, 13 Pages, 1983/02
強い遠隔放射冷却を伴う、高密度低温度のダイバータプラズマが中性粒子加熱時のタブレットIIIトカマクで観測された。測定は、ダイバータプレートに組込まれたラングミュアープローブのアレイによった。ダイバータプラズマは、主プラズマの電子密度nを増加するにしたがい高密度低温度になった。ダイバータプレートでの最高の電子密度、最低の電子密度は、n=3.410
/cm
のときそれぞれn
=2.810
cm,T=3.5eVであった。シングルヌルポロイダルダイバータで得られたこの様な高密度低温度プラズマ系は壁の浸食の問題の解決に一つの見通しを与える。
