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論文

Steady-state operation scenarios with a central current hole for JT-60SC

玉井 広史; 石田 真一; 栗田 源一; 白井 浩; 土屋 勝彦; 櫻井 真治; 松川 誠; 逆井 章

Fusion Science and Technology, 45(4), p.521 - 528, 2004/06

 被引用回数:0 パーセンタイル:0.01(Nuclear Science & Technology)

非定常1.5次元プラズマ輸送解析コード(TOPICS)を用いて、JT-60を超伝導化する改修装置(JT-60SC)における中心電流ホールつき非誘導電流駆動プラズマの時間発展を模擬した。JT-60Uの負磁気シア配位における実験結果から導かれた熱・粒子輸送係数を磁気シアの函数として与えて解析し、プラズマ電流1.5MA,トロイダル磁場2T,95%の磁気面における安全係数(q$$_{95}$$)4.5で閉じ込め改善度(HH$$_{y2}$$)が約1.4,規格化ベータ値($$beta$$$$_{N}$$)が3.7,自発電流割合が約75%の非誘導完全電流駆動プラズマにおいて電流ホールが小半径の約30%の領域まで達したプラズマを、約60秒と、ほぼ定常に維持できることを示した。また、電流ホールつき定常プラズマを得るには、自発電流及び内部輸送障壁の形成領域と電流ホールの位置関係が重要であることが示唆されている。得られたプラズマ分布をもとにMHD解析コード(ERATO-J)によってプラズマの安定性を評価した結果、導体壁をプラズマ近傍に設置することにより$$beta$$$$_{N}$$の限界が4.5まで上昇することが示された。

報告書

JT-60ダイバータ配位における真空磁場摂動のERATOコードによる解析

小関 隆久; 徳田 伸二; 常松 俊秀; 石田 真一; 閨谷 譲; 伊丹 潔; 安積 正史

JAERI-M 89-087, 24 Pages, 1989/07

JAERI-M-89-087.pdf:0.57MB

線形理想MHD解析コードERATO-Jを用いて、キンクモードによる真空磁場摂動のポロイダル分布及び位相の、アスペクト比、高ベータ、X点、及びシェルの形状に対する依存性を調べた。磁場摂動は、低アスペクト比になるにつれ、トーラスの内側で大きくなり、高ベータになるにつれ、トーラスの外側で大きくなる。また、ポロイダル平衡磁場の停留(X点)があると、X点近傍で、磁場摂動は小さくなる事が示された。JT-60外側X点ダイバータ配位で観測された磁場摂動のポロイダル分布を、ERATO-Jによる計算結果と比較した。その結果、観測結果は、真空容器を導電性シェルとしたキンク不安定に対する計算結果と良く一致し、磁場摂動のポロイダル分布の不均一は、ベータ効果、X点効果、シェルの形状などで説明できる事が示された。

報告書

Vectorization of MHD Equilibrium and Stability Codes

根本 俊行; 常松 俊秀

JAERI-M 87-062, 36 Pages, 1987/04

JAERI-M-87-062.pdf:0.79MB

MHD平衡コード(SELENE)および安定性解析コード(ERATO-J)は、トカマクプラズマにおける理想MHDベ-タ限界の解析に良く使用されており、実験デ-タの解析及び次期核融合実験装置の設計においては、大量の計算がされるため、コードの高速化が必要とされている。このレポ-トでは、これらのコードの基礎方程式、数値解法及びベクトル化の手法について述べる。このコードのベクトル化版は、富士通VP-100において、オリジナル版の3~4倍の計算時間の高速化を達成した。

報告書

JT-60ダイバータ配位プラズマにおけるキンク不安定性

小関 隆久; 関 省吾; 二宮 博正; 安積 正史

JAERI-M 87-004, 21 Pages, 1987/02

JAERI-M-87-004.pdf:0.43MB

JT-60は、トーラスの外側にポロイダルダーバータを持った大型トカマク装置である。ダイバータ配位では、X点があるため、プラズマの表面で大きなシアーが形成される。このシアーによる n=1キンク・モードの安定化効果を線形理想MHD安定性解析コードERATOーJを用いて、数値的に解析し、以下の結果を得た。(1)ダイバータ配位プラズマでは、シアーのため変位がより表面に局在し、成長率が減少する。(2)低$$beta$$($$beta$$p$$<$$0.5)プラズマでは、ダイバータ配位の方が安定領域が広い。しかし、高$$beta$$になるにつれて徐々に差が無くなる($$beta$$p$$>$$1.0では差がない)。(3)高$$beta$$においても、ダイバータ配位において、成長率の減少が見られるが、限界$$beta$$値に対しては、リミタ配位と殆ど差がない。

報告書

JT-60における位置不安定性解析

小関 隆久; 安積 正史; 関 省吾; 常松 俊秀; 徳田 伸二; 滝塚 知典

JAERI-M 86-022, 17 Pages, 1986/03

JAERI-M-86-022.pdf:0.44MB

JT-60のダイバ-タ配置では、ト-ラスの外側にX点があるため、n-indexが $$infty$$から-$$infty$$迄変化する。この為、位置安定性(軸対称モ-ド)を線形理想MHD安定性解析コ-ドERATO-Jを用いて解析した。解析の結果、次の3点が明らかになった。(1)ト-ラスの外側にX点を持つダイバ-タ配位に対しても、リミタ配位同様 広い範囲で位置安定性が有る。(2)垂直不安定に対する変位は、X点付近で小さくX点を中心に回転する動きを示し、一方、水平不安定に対する変位は、プラズマ表面に局在すると共に、X点に流れ込むパタ-ンを示しており、共に剛体変位から大きくずれる。(3)電流分布がピ-クした場合、n-indexの安定な領域は、nの大きい方へシフトする。但し、JT-60における標準的なダイバタ放電パラメ-タ(B$$_{T}$$$$_{=}$$4.5$$_{T}$$,I$$_{P}$$=2MA,q$$_{c}$$$$>$$1)では、この安定領域のシフトは問題とならない。

報告書

改訂版ERATO-JによるMHD安定性解析

徳田 伸二; 常松 俊秀; 安積 正史; 滝塚 知典; 奈良岡 賢逸*; 竹田 辰興

JAERI-M 9899, 56 Pages, 1982/01

JAERI-M-9899.pdf:1.34MB

線型理想MHD安定性解析コード、ERATO-J、の4点の改良を行なった。(i)高精度写像モジュールを開発。この写像法により固有値の収束性が改良された。(ii)中間および高トロイダルモード安定性解析に不可欠な準モード表示法の追加。(iii)真空磁場計算へのベクトル・ポテンシャル法の採用。(iv)大次元疎行列の圧縮。以上の改良により精度及び計算効率が飛躍的に向上した。この改良版ERATO-Jを用いて、n=1内部キンク・モードおよびバルーニング・モードの安定性を行った。N=1内部キンク・モードに対する第2安定領域が見つかった。バルーニング・モードの成長率へのトロイダルモード数およびシアの影響が明らかになった。

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