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論文

Key quantities for ITB formation and sustainment

藤田 隆明; Aniel, T.*; Barbato, E.*; Behn, R.*; Bell, R. E.*; Field, A. R.*; 福田 武司*; Gohil, P.*; 居田 克巳*; Imbeaux, F.*; et al.

Europhysics Conference Abstracts, 27A, 4 Pages, 2003/00

温度分布等に基づいて、内部輸送障壁の有無,強弱を定量的に判定する条件を決定することを目的として、国際内部輸送障壁データベースを用いた解析を行った。プラズマ大半径と温度勾配の特性長の比とイオンのラーマー半径と温度勾配の特性長の比の二つの量に着目した。特に後者はJETトカマクにおいてさまざまな放電条件に対して同一の基準値との大小で内部輸送障壁の有無が判定できると報告されており、その基準値がほかの装置でも成り立つかどうかが問題とされている。世界の9つのトカマクと2つのヘリカル装置からの分布データを収集して解析した結果、基準値は装置間でかなりばらつきがあり、電子系の内部輸送障壁の場合、最大で10倍の違いがあることがわかった。むしろプラズマ大半径と温度勾配の特性長の比の方がばらつきが小さく(最大で3倍程度)、イオンのラーマー半径を用いることの利点は見いだせなかった。イオン系の内部輸送障壁についても同様の結果であった。これらの結果は、内部輸送障壁の判定においてはイオンのラーマー半径以外の物理量も含めるべきであることを示している。

論文

Off-axis neutral beam current drive experiments on ASDEX Upgrade and JT-60U

Hobirk, J.*; 及川 聡洋; 藤田 隆明; 福田 武司; G$"u$nter, S.*; Gruber, O.*; 諫山 明彦; 鎌田 裕; 菊池 満; Maraschek, M.*; et al.

Europhysics Conference Abstracts (CD-ROM), 27A, 4 Pages, 2003/00

ASDEXトカマクとJT-60トカマクにおいて、中性粒子ビームを用いた周辺電流駆動実験を行った。電流分布がほぼ定常になった状態で周辺部に接線中性粒子ビームを入射した。ASDEXトカマクの場合、計測された電流分布にほとんど変化はなかった。理論計算によると検出限界以上の電流分布の変化が起きるはずである。JT-60トカマクの場合は、わずかな電流分布の変化が検出されたが、電子密度が低いために理論計算モデルが適用できず、理論との比較はできなかった。一方、プラズマ表面の周回電圧の計測からは、期待される量のビーム駆動電流が流れていることが示唆された。以上の結果から、周辺部で発生した高速イオンが空間的な拡散によって、中心部へ移動し、駆動電流分布が予測通りにはなっていない可能性が考えられる。

論文

Growth of the edge pedestal in JT-60U ELMy H-mode

鎌田 裕; 波多江 仰紀; 福田 武司; 滝塚 知典

Plasma Physics and Controlled Fusion, 41(11), p.1371 - 1378, 1999/11

 被引用回数:21 パーセンタイル:41.19(Physics, Fluids & Plasmas)

JT-60UのELMy Hモードでは、周辺ペデスタル幅は、ELMのないHモードの約2~3倍広い。高三角形度の場合、ぺデスタル幅は、時間的にゆっくり(エネルギー閉じ込め時間の10倍以上)増大し、プラズマ電流1MAでは約8~10cmに達する。加えて、ペデスタル部の圧力勾配も上昇する。ペデスタル幅は、熱化イオンのポロイダルラーマー半径に比例する。また、高密度時には、ラーマー半径の縮小により、ペデスタル幅も縮小しており、これが閉じ込め劣化の一因である。安全係数(q$$_{95}$$)が高い(~6)場合、Giant-ELMの消滅が観測され、この時、ペデスタル幅の一層の増大が生じる。

論文

Non-dimensional threshold scaling of edge plasma quantities in JT-60U

福田 武司; 滝塚 知典; 鎌田 裕; 土屋 勝彦; 森 雅博; JT-60チーム

Plasma Physics and Controlled Fusion, 40(5), p.827 - 830, 1998/00

 被引用回数:5 パーセンタイル:79.42(Physics, Fluids & Plasmas)

プラズマ周辺部における輸送障壁の生成に依って閉じ込め性能が向上するHモードの物理機構を理解し、巨視的な遷移閾値比例則の決定要素を調べることを目的として、遷移直前の時刻における周辺局所物理量の実験的評価が近年積極的に進められている。しかしながら、単一物理量を用いて遷移加熱閾値を記述することは困難であり、外挿性に乏しいことが欧米における最近の実験結果で示されている。我々は、閉じ込め特性に関連する特性長、規格化圧力及び捕捉粒子の衝突度に対応する3個の周辺無次元量を用いてJT-60Uにおける遷移加熱閾値が記述できることを初めて示した。また、無次元比例則において工学変数に変換する際に要求される制約条件も同時に満たされることが分かった。加えて、これら周辺無次元量の指数から遷移閾値の周辺密度と磁場及び幾何寸法依存性を求めると、従来から得られている遷移閾値比例則に整合することを示した。

論文

Thickness of E$$times$$B velocity shear at the plasma edge in the JFT-2M H-mode

居田 克巳*; 三浦 幸俊; 伊藤 公孝; 伊藤 早苗*; 福山 淳*; JFT-2Mグループ

Plasma Physics and Controlled Fusion, 36(7A), p.A279 - A284, 1994/07

 被引用回数:14 パーセンタイル:49.77(Physics, Fluids & Plasmas)

Hモード時にプラズマ周辺部で形成される径方向電場の幅について議論している。イオンの軌道損失に基づくHモード理論では、この径方向電場の幅がポロイダルラーマー半径に比例するとされている。しかし実験ではその大きさはポロイダルラーマー半径によらずほぼ一定である。この実験と理論の不一致の原因を明らかにする為に、JFT-2Mの実験データーを使って、ポロイダル方向の運動量の輸送解析を行った。その結果、径方向電場の幅はプラズマ中の垂直方向の粘性の為にポロイダルラーマー半径により大きくなることがわかった。又径方向電場の幅のポロイダルラーマー半径依存性がなくなってしまうこともこの垂直方向の粘性で説明できることが明らかになった。

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