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朝倉 伸幸; 清水 勝宏; 仲野 友英; 東島 智; 久保 博孝; 竹永 秀信
Proceedings of 30th EPS Conference on Controlled Fusion and Plasma Physics (CD-ROM), 4 Pages, 2003/00
ガスパフを行う位置は、周辺及びダイバータ・プラズマの密度や温度を制御するために重要な要素である。JT-60Uトカマクで主プラズマの上側及びダイバータ部からガスパスを行い、マッハプローブを使用して、プラズマ密度と流速を高磁場及び低磁場側境界層で測定した結果を示す。ダイバータ排気と同時に、主プラズマの上側からガスパフを行った場合、特に高磁場側の境界層で密度と流速が増加する。この際、主プラズマ中の不純物イオンの量が減少した。実験データの解析から、ダイバータへ向かうイオン粒子流による不純物への摩擦力が、高磁場側で2-3倍程度増加したことがわかり、遮蔽効果が向上したと考えられる。さらに、これらの実験で測定したプラズマ分布をもとに、不純物輸送コードを使用し、ダイバータから発生する不純物イオンの輸送解析を行った。その結果と測定した不純物イオンの発光データとを比較し、ダイバータにおけるプラズマ流の増加と不純物輸送への影響について議論する。
朝倉 伸幸; 櫻井 真治; 内藤 磨; 伊丹 潔; 三浦 幸俊; 東島 智; 小出 芳彦; 坂本 宜照
Plasma Physics and Controlled Fusion, 44(5A), p.A313 - A321, 2002/05
被引用回数：22 パーセンタイル：57.05(Physics, Fluids & Plasmas)核融合炉のダイバータにおける照射エネルギー,時間,及び幅を予測するために、特にELM発生後に放出されダイバータ板に到達する熱・粒子束の輸送過程について、解明する必要がある。本発表では、ELMy Hモードプラズマにおいて、ELM発生直後、磁力線方向に発生するプラズマ流を、トカマク装置では初めて3箇所(外側赤道面,ダイバータX点及び内側バッフル上)のポロイダル位置に設置したマッハプローブで同時測定した結果を示す。X点下の外側ダイバータで測定したプラズマ流速は、ELM発生後、100-200
s間のみマッハ速度1(イオン音速)程度に増加する。また、増加が観測されたSOL幅はセパラトリクスから1-1.5cm(赤道面の磁気面へマッピング)外側に限られた。高速赤外カメラで、熱流束の急速な増加を観測したが、熱流の照射時間は、カメラの時間分解能程度(250s)であり、熱流束の幅は、1cm程度であった。この結果から、多くが熱流束はプラズマ対流輸送によることを明らかにした。これに対し、内側境界層においては、ELM直後ダイバータへの高速のプラズマ流が観測されず、むしろ流れの逆転が観測された。今後、予行過程の理解が必要である。
朝倉 伸幸; 櫻井 真治; 嶋田 道也; 小出 芳彦; 細金 延幸; 伊丹 潔
Physical Review Letters, 84(14), p.3093 - 3096, 2000/04
被引用回数：65 パーセンタイル：87.70(Physics, Multidisciplinary)ダイバータ・トカマクJT-60Uにおいて、プラズマ分布と磁力線方向のプラズマ流をスクレイプ・オフ層(SOL)の2か所(赤道面、X点付近)において、可動静電プローブ(マッハ・プローブ)で計測した。プラズマ密度とプラズマ電流/トロイダル磁場の方向を変えた実験を行った結果、トロイダル磁場が順方向(イオン磁場勾配ドリフトがダイバータ方向)の場合のみ、主プラズマ周辺部でプラズマ流が逆流する現象を観測した。実験データ解析の結果、これまで考えられていたプラズマ流モデルと異なり、プラズマ・ドリフトにより発生する磁気面上での圧力差を均等化するために、磁力線方向に逆流が発生する(Pfirsh-Schluter flow)モデルで説明できることを初めて示した。このイオン・ドリフトによるSOL流への効果は、これまでシミュレーション等に取り入れられておらず、SOL/ダイバータ領域における粒子輸送解析やダイバータ設計の最適化に重要であることを指摘した。
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：80.69(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; 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, 1999/00
JT-60Uで、デタッチ・ダイバータ生成機構やプラズマ流の発生機構を研究するために、SOL/ダイバータ領域の4ヶ所(赤道面、X点付近、内外ダイバータ板上)で静電プローブ計測を行った。特に、赤道面とX点付近に取り付けたマッハ・プローブで、磁力線に沿うプラズマ流を評価した。2ヶ所での流速計測のデータベースは少なく、大型トカマクでは初めてである。結果:(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、ダイバータ・デタッチメントがW型の方が開放型ダイバータより20%低い主プラズマ密度で発生する。(2)トロイダル磁場が順方向の場合、主プラズマ周辺部でプラズマ流が逆流する現象を観測し、解析の結果、磁気面上での圧力を均等化にするために逆流が発生するモデルを示した。(3)ダイバータX点付近で、プラズマ流がトロイダル磁場の方向により逆流することを観測した。これまでシミュレーション等には取り入れてなかったプラズマのイオン・ドリフトによる効果が、SOL/ダイバータ領域における粒子輸送に関係することを指摘した。
B.M.Annaratone*; 荘司 昭朗; 前田 彦祐; 大舘 暁*; 玉井 広史; JFT-2Mグループ
Nuclear Fusion, 34(11), p.1453 - 1459, 1994/00
被引用回数：5 パーセンタイル：24.20(Physics, Fluids & Plasmas)JFT-2Mにおいてスクレイプオフ層のプラズマ流束および電磁力を回転する静電プローブ(マッハプローブ)で測定した結果について報告する。測定は、ジュール加熱、Lモード、Hモードおよびダイバータバイアス有/無の場合について行った。プラズマ流束の径方向分布だけでなく、磁気面上での磁力線に対する角度依存性の分布も得ることができた。
