Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
上原 和也; 津島 晴*; 雨宮 宏*; 川島 寿人; 星野 克道
Japanese Journal of Applied Physics, Part 1, 42(2A), p.657 - 662, 2003/02
被引用回数：4 パーセンタイル：20.13(Physics, Applied)JFT-2Mトカマクのダイバータプラズマに対して静電プローブを用いて電子エネルギー分布関数を測定した。従来、静電プローブによる分布関数の測定はプローブ関数の二次微分で行われるが、一次微分による測定例は少なく、トカマクプラズマに対しては初めてである。電子エネルギー分布関数をプローブ電流の一次微分で測定するには、空間電位付近までプローブ電圧を印加して、かつ十分な電子飽和電流を得ることが必須の条件になるが、トカマクプラズマのような強い磁場中ではこの条件はなかなか満たされない。そこで磁場が非常に小さい値を保っているセパラトリックス付近のプラズマに着目して静電プローブ測定を行い、電子エネルギー分布関数を成功裏に測定した。プローブ電流の、一次微分は回路微分で行った。JFT-2Mのオーミックプラズマに対して密度依存の実験を行い、電子エネルギー分布関数とバルクの電子温度がどのように変化するかを測定した。さらに電子サイクロトロン加熱プラズマに対しても電子エネルギー分布関数を測定した。
上原 和也; 前田 満; 津島 晴*; 雨宮 宏*
Journal of the Physical Society of Japan, 72(1), p.94 - 100, 2003/01
被引用回数：2 パーセンタイル：21.42(Physics, Multidisciplinary)周辺プラズマの輸送モデルについての研究の集大成である。トカマクの周辺プラズマにおける磁気面に垂直な輸送が、粒子保存則及びエネルギー保存則を用いて評価される。従来のモデルに電離と荷電変換による損失項を加えさらに温度勾配による輸送への寄与を含めて精密化した。シースポテンシャルで加速される粒子束を含んだ、連続長についての詳細な考察もAppendixに含めた。得られた表式により、JFT-2Mの静電プローブで測定されている実験値を代入して、輸送係数を評価した。
上原 和也; 前田 満; 津島 晴*; 雨宮 宏*
Contributions to Plasma Physics (CD-ROM), 42(2-4), p.384 - 388, 2002/04
実験的に得られているトカマク周辺のプラズマパラメーターから電子及びイオンの粒子拡散係数D
,D
や熱拡散係数
,を求めるためのスクレイプオフ層の輸送モデルをさらに発展させ、より精密なものにした。粒子保存の式とエネルギー保存の式が解かれ、今まで無視していた電離と荷電交換損失によるソース項も正確に取り入れた。D
と(j=e,i)は磁力線に沿った結合長L,イオン温度T
,電子温度T
,密度と温度勾配の減衰長
,
,
それにマッハ数Mの関数として表現される。JFT-2Mの静電プローブ類でこれらのデータは得られているので、Dやが正確に求められる。評価の一例として、JFT-2Mで得られているT/T=2
6,M=0.060.2のパラメーターでは
D
DD
という結果が得られた。ただし、D
とは測定点におけるボーム拡散係数と新古典論に基づく拡散係数である。
朝倉 伸幸; 櫻井 真治; 細金 延幸; 嶋田 道也; 伊丹 潔; 小出 芳彦; 内藤 磨
Nuclear Fusion, 39(11Y), p.1983 - 1994, 1999/11
被引用回数：50 パーセンタイル：80.84(Physics, Fluids & Plasmas)ダイバータ板上流のスクレイプオフ(SOL)層でのプラズマ分布を測定するため、重要な4ヶ所(赤道面、X点・内外ダイバータ板上)に静電プローブを設置した。特に、赤道面とX点付近に取り付けたマッハプローブで、それぞれの場所でのプラズマ流速を評価した。(1)W型ダイバータでは、中性粒子をストライク点付近に効率的に集め、低温高密度ダイバータを生成しやすくできる。(2)トロイダル磁場の方向により、主プラズマ周辺部での磁力線に沿うプラズマ流が逆転する現象を観測し、それが磁気面上での圧力を均等化するために発生することを、初めて証明した。また高閉込めモード(ELMyHモード)中で、その流れが断続的に発生することを初めて観測した。(3)ダイバータX点付近のセパラトリクス付近でのプラズマ流が、磁場の方向により逆転することを初めて観測し、それが(2)とほぼ同じ原理で発生することを初めて提案する。これは、内外ダイバータでの粒子の非対称性の発生を理解する有力な測定結果となる。
朝倉 伸幸; 小出 芳彦; 伊丹 潔; 細金 延幸; 清水 勝宏; 飯尾 俊二*; 櫻井 真治; 逆井 章
Journal of Nuclear Materials, 241-243, p.559 - 563, 1997/02
被引用回数：63 パーセンタイル：96.25(Materials Science, Multidisciplinary)JT60Uの高密プラズマ放電中でのスクレイプ・オフ層(SOL)におけるプラズマ分布を初めて計測し、ダイバータがデタッチ状態になるまでの磁力線に平行、半径方向のプラズマ輸送について実験・解析結果をまとめた。電子温度、密度分布は可動静電プローブを用い、イオン温度分布は荷電交換分光装置(CXRS)を用い、高空間分解のデータを得た。特に、電子温度、密度分布とも主プラズマ境界付近に、勾配の急な領域(第1SOL)とその外側に勾配の緩い領域(第2SOL)が存在し、密度上昇と共に第1SOLの幅が狭くなり、第2SOLが広がっていくことを明らかにした。さらに高密度ではダイバータ部でMARFEが発生すると同時に、第1SOLがなくなり、主プラズマ内部でも境界から10cm程度内部まで閉込めが劣化するため、MARFEが主プラズマ内部へ浸行したことを実験的に確認した。さらに、イオン温度と分布の勾配の比較結果も示した。
O.Dacosta*; 木村 晴行; 森山 伸一; 飛田 健次; 三枝 幹雄; JT-60チーム; D.Gresillon*
Proc. of 1996 Int. Conf. on Plasma Physics, Vol.1, p.246 - 249, 1997/00
JT-60Uにおいてイオンサイクロトロン放射(ICE)を真空容器内壁に設置した静電プローブによって測定した。重水素NBI加熱時に重水素のプラズマ外周部でのサイクロトロン周波数の整数倍の周波数を持つ放射のピークのみならずD-D核融合反応で生じるトリチウムのプラズマ中心部からの放射のピークも検出した。周辺部でのMHD不安定性(ELM)発生時に、これら2種類の放射の相反する振舞いを見出した。マクスウェル分布の重水素プラズマ中に減速分布関数を持つ高速
粒子が存在する系で速波の熱いプラズマ分散関係を解き、プラズマからの放射エネルギー束の計算を行った。得られた高速粒子による励起放射スペクトルは実験で得られるスペクトルと多くの類似性がある。
朝倉 伸幸; 辻-飯尾 俊二*; 池田 佳隆; 閨谷 譲; 関 正美
Review of Scientific Instruments, 66(12), p.5428 - 5432, 1995/12
被引用回数：18 パーセンタイル：78.6(Instruments & Instrumentation)高周波とプラズマとのカップリングの原理を理解し、核融合炉での高周波駆動用のランチャー(入射装置)を設計するために、スクレイプ・オフ相でのプラズマ(周辺プラズマ)分布の計測は最も重要である。この測定のため、可動静電プローブを製作し、JT-60Uの低域混成波(LH)ランチャーに組み込み、ランチャー前面からセパラトリクス近傍までのプラズマ分布(約12cm)を高空間分解能(1-2mm)で計測した。可動静電プローブは圧力シリンダーとばねを使用し、水平方向に25cmを1.5秒で往復できる。主な測定は約4msの周期の三角波を引加しダブル・プローブ法を用い行った。トリプルプローブ法も行い、前者と良い一致を示し、揺動測定も可能であることを明らかにした。LH波入射中、LHランチャー前面で局所加熱が起きていることも観測し、分布測定として画期的な成果を得た。測定で得た局所密度(7~10
10
m
)はモデル計算結果(カップリングに必要な密度)と良い一致を示した。
永島 圭介; 荘司 昭朗; 玉井 広史; 三浦 幸俊; 竹永 秀信; 前田 彦祐
Journal of Nuclear Materials, 220-222, p.208 - 212, 1995/04
被引用回数：10 パーセンタイル：69.24(Materials Science, Multidisciplinary)スクレイプオフ及びダイバータ領域におけるプラズマの諸特性解明は、将来の核融合炉へ向けての最重要課題の1つに挙げられる。JFT-2M装置では、静電プローブ測定を中心として、スクレイプオフ及びダイバータ領域における電子密度・温度の分布を評価し、この領域における粒子と熱バランスの解析をしている。この解析から、径方向(磁気面に垂直方向)の粒子及び熱拡散係数が評価できる。実験から求まった粒子及び熱拡散係数の値は、スクレイプオフ領域における電子密度と強い相関があり、密度の増加とともに減少することがわかった。また、この領域では熱輸送係数と粒子輸送係数の比が2程度であることを明らかにした。
雨宮 宏*; 上原 和也
Review of Scientific Instruments, 65(8), p.2607 - 2614, 1994/08
被引用回数：21 パーセンタイル：83.61(Instruments & Instrumentation)強磁場プラズマ中のイオン温度の測定が、静電プローブを用いて評価できることが、理論的に示され、原研JFT-2Mトカマクのエッジプラズマで実際に測定が行われた。静電プローブによるイオン温度測定法は、磁場に平行に置かれた、長さの違う2つの静電プローブをダブルプローブとして用いた時のイオン飽和電流の値から求めるものである。この方法は雨宮氏によって開発されたものであるが、この論文ではさらにこの方法を発展させプラズマ中に流れがある時の定式化を行い、実際のトカマクプラズマに適用できるものとした。実験はJFT-2Mトカマクでなされ、この方法によってイオン温度をオーミックプラズマ中及びNBI加熱中に求めることに成功した。
朝倉 伸幸; 嶋田 道也; 伊丹 潔; 細金 延幸; 辻 俊二; 清水 勝宏; 久保 博孝; 中村 博雄
Journal of Nuclear Materials, 196-198, p.1069 - 1073, 1992/12
被引用回数：7 パーセンタイル：57.46(Materials Science, Multidisciplinary)JT-60Uのダイバータ板に取り付けられた静電プローブアレイでダイバータへの粒子束,熱流束を測定し、主プラズマのパラメータ依存性について調べた。(1)イオン・grad-Bドリフトがダイバータ板方向の場合、粒子束,熱流束ともに電子側のダイバータ板に集中する。(2)主プラズマの密度上昇に伴い、粒子束は上昇。熱流束はダイバータ密度の上昇のため、放射冷却され減少する。(3)トロイダル磁場を変え、コネクション長を短くしても、電子の衝突長より長いため、ダイバータ部の温度,密度は変化せず、粒子束,熱流束ともにわずかに上昇。(4)SOL層を含むプラズマ全体へ供給される粒子数は、粒子束と定量的に一致する。また、SOLを含むプラズマ全体の粒子閉じこめ時間は高密度領域でn
で減少する。この実験結果を述べるとともに、ダイバータとプラズマ本体との関係について議論する。
柳沢 一郎*; 荘司 昭朗; 森 雅博; 小田島 和男; 大塚 英男; 鈴木 紀男; 長谷川 満*; 太田 完治*; 杉原 正芳; 上杉 喜彦; et al.
JAERI-M 87-192, 21 Pages, 1987/10
JFT-2M小型ダイバータのダイバータ板の設計、ダイバータプラズマのシュミレーションおよび実験を行い以下の結果を得た。1)ダイバータ板材としてのカーボンの選択と設計の妥当性を確認した。2)NBI加熱時にHモードが実現でき、比較的低温・高密度のダイバータプラズマが得られた。3)シュミレーションによるとこのときの値は低リサイクリングから高リサイクリングに移行する中間領域に対応する。
大塚 英男; 山本 新; 前野 勝樹; 松田 俊明; 三浦 幸俊; 鈴木 紀男; 森 雅博; 荘司 昭朗
JAERI-M 84-150, 10 Pages, 1984/09
JFT-2およびJFT-2MでのNBI実験時において、イオンサクロトロン周波数領域の波の発生を観測した。特にある波に注目し、それが以下の性質を持つことを明らかにした。(1)この波の発生はH
ビームをD
プラズマに入射した時に見られるがHプラズマへの入射では見られない。(2)波の発生はNB入射の初期にのみ起る。(3)周波数としてはプラズマ中心でのWciの値をとる。(4)プラズマの密度は波の継続時間には影響を与えるが周波数には与えない。(5)波長は数10cmのオーダーである。これによる波の速度と他の関連する速度とは1w/kV
V
の関係になる。ここでVはアルフベン速度、Vはビーム粒子の速度である。この波のほかに、ゆるやかでかつ連続的な時間変化を示す他種の波の存在も観察した。この波の周波数は、上記サイクロトロン周波数およびその高調波からはなれた中間の値をとる。
上原 和也; 山本 巧; 藤井 常幸; 鈴木 紀男; 今井 剛; 飯塚 哲*; 竹内 浩; 河西 敏; 吉田 英俊; 藤沢 登; et al.
Journal of the Physical Society of Japan, 51(6), p.1958 - 1964, 1982/00
被引用回数：3 パーセンタイル：43.65(Physics, Multidisciplinary)低域混成加熱の実験中、静電プローブで円形トカマクの境界プラズマが研究された。ランチや直前の密度公配によって反射係数が影響される。境界の電子温度が比較的高い時には、パラメトリック不安定性が充分抑制されて、中心領域での効果的なイオン加熱が達成されることが理論的、実験的に明らかにされた。低域混成波と中性粒子との同時入射によって周血の電子温度が上昇し、パラメトリック不安定性が抑制された。
上原 和也; 五明 由夫*; 山本 巧; 鈴木 紀男; 前野 勝樹; 平山 俊雄; 嶋田 道也; 木島 滋; 藤沢 登
Plasma Physics, 21(1), p.89 - 99, 1979/00
被引用回数：51トカマク装置の境界プラズマが静電型プローブを用いて研究されている。境界プラズマの密度勾配が指数関数的に減少し、直角方向の拡散がBohm型であることが示され、リミターと壁への粒子束から大域的粒子閉じ込め時間が評価されることが実験的、論理的に展開されている。
大塚 英男; 木村 晴行; 下村 安夫; 前田 彦祐; 山本 新; 永見 正幸; 上田 憲照*; 狐崎 晶雄; 永島 孝
Plasma Physics, 20(8), p.749 - 757, 1978/08
被引用回数：21JFT-2a装置におけるスクレープオフ層のプラズマを静電プローブの方法にて測定した結果をまとめた。スクレープオフ層のプラズマを測定することは、JFT-2a等のダイバータ付トカマクにとっては不可欠な事であるが、静電的測定によりこれら、すなわちiプラズマパラメタ、粒子流束、磁気リミタ配位、ダイバータ効率、輸送係数、粒子閉じ込め時間などを測る事ができた。 これらの結果は、静電的方法がダイバータ研究にとって充分な貢献をすることを示した。
