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論文

Observation of the interaction between the geodesic acoustic mode and ambient fluctuation in the JFT-2M tokamak

井戸 毅*; 三浦 幸俊; 星野 克道; 神谷 健作; 浜田 泰司*; 西澤 章光*; 川澄 義明*; 小川 宏明; 永島 芳彦*; 篠原 孝司; et al.

Nuclear Fusion, 46(5), p.512 - 520, 2006/05

 被引用回数:75 パーセンタイル:5.17(Physics, Fluids & Plasmas)

重イオンビームプローブ(HIBP)によるポテンシャル揺動と密度揺動の同時計測により、JFT-2Mトカマクの静電揺動スペクトルと揺動粒子束を明らかにした。周波数約15kHzのコヒーレントな測地的音波モード(GAM)をLモード中に同定した。このモードはセパラトリクスから約3cm内側の位置でピークを持ち電場強度が約1.4kV/mである。算出した乱流揺動粒子束は間欠的であることがわかった。密度揺動は、広帯域にわたってGAMにより変調されており、算出した揺動粒子束もGAMの影響をうけていることがコヒーレンス解析で判明した。Hモードでは、GAMが消え、揺動,揺動粒子束も大きく減少している。算出された大きな間欠的バースト的粒子束の原因解明は今後の課題である。

論文

Geodesic-acoustic-mode in JFT-2M tokamak plasmas

井戸 毅*; 三浦 幸俊; 神谷 健作; 浜田 泰司*; 星野 克道; 藤澤 彰英*; 伊藤 公孝*; 伊藤 早苗*; 西澤 章光*; 小川 宏明; et al.

Plasma Physics and Controlled Fusion, 48(4), p.S41 - S50, 2006/04

 被引用回数:100 パーセンタイル:3.04(Physics, Fluids & Plasmas)

JFT-2Mトカマクにおいて重イオンビームプローブ(HIBP)を用いてプラズマ内部における測地的音波モード(Geodesic Acoustic mode, GAM)に伴うポテンシャル揺動及び密度揺動の同時計測を行った。ポテンシャル揺動はプラズマ境界内側で極大値を持っていること,この構造内で周波数はほぼ一定であること,このモードが径方向へ伝播していること、及びGAMが背景乱流に影響を及ぼしていることなどを明らかにした。背景乱流への影響の程度は理論モデルの予測とほぼ一致していることがわかった。

論文

Plasma diagnostics in JFT-2M

河西 敏*; 神谷 健作; 篠原 孝司; 川島 寿人; 小川 宏明; 上原 和也; 三浦 幸俊; 岡野 文範; 鈴木 貞明; 星野 克道; et al.

Fusion Science and Technology, 49(2), p.225 - 240, 2006/02

 被引用回数:3 パーセンタイル:71.31(Nuclear Science & Technology)

約30台の計測装置から構成されているJFT-2Mの計測診断システムは、プラズマ生成,制御,平衡,安定性,閉込め,NBIやRF(LH, ICRF, ECH)による加熱,RFによる電流駆動の研究に使用されてきた。このうち、運動シュタルク効果を利用した偏光計,荷電交換反応分光器,重イオンビームプローブ,飛行時間測定法による中性粒子測定器等は、Hモード,高リサイクリング定常(HRS)Hモードの閉込め改善機構の解明や運転領域の探求に貢献した。赤外テレビカメラ,損失イオンプローブは、リップル損失粒子による壁への熱負荷,主プラズマからの損失するイオンに関する研究でそれぞれ重要な役割を果たした。この論文は、これらの計測機器についてレビューしたものである。

論文

Calibration of heavy ion beam probe energy analyzer using mesh probe in the JFT-2M tokamak

神谷 健作; 三浦 幸俊; 井戸 毅*; 浜田 泰司*

Review of Scientific Instruments, 74(9), p.4206 - 4208, 2003/09

 パーセンタイル:100(Instruments & Instrumentation)

メッシュプローブを用いた重イオンビームプローブ用平行平板型エネルギー分析器の直接的な較正手法を確立した。ガス散乱による較正実験においてメッシュプローブ内にサンプル体積を導入した後、ACバイアスを印加することにより、観測される2次ビームの規格化差分量がバイアス電圧に比例することを確認した。同時に、規格化差分量のバイアス電圧に対する勾配が、理論計算から予想されるように分析器への入射角に依存することも確認できた。ビームのメッシュ透過率は約40%であるが、ビーム電流は10マイクロAとすることにより良好なS/Nが得られた。今回の絶対較正結果は誤差10%以下であり、メッシュプローブを用いない通常のガス散乱による較正結果と良い一致を示した。

論文

Relations among potential change, fluctuation change and transport barrier in the JFT-2M tokamak

三浦 幸俊; 井戸 毅*; 神谷 健作; 浜田 泰司*; JFT-2Mグループ

Nuclear Fusion, 41(8), p.973 - 979, 2001/08

 被引用回数:16 パーセンタイル:47.21(Physics, Fluids & Plasmas)

これまでのL/H遷移時における電場測定の時間分解能は約1ミリ秒であり、Hモードと電場変化の対応のみが示されただけであり、電場の分岐現象が起こりHモードに至るかどうかは必ずしも自明ではなかった。重イオンビームプローブ(HIBP)計測による高速・電位・揺動測定により、L/H遷移時のプラズマ境界における空間電位変化の時間スケールを明らかにし、多くの理論的考察で示されている「電場構造の変化によるL/H遷移(輸送障壁形成)」に関して実験的根拠を与えた。また、P$$_{NBI}$$~閾値電力の場合においては、閉じ込めが鋸歯状振動ごとに段階的に改善されていくケースがあることを利用し、この閉じ込め改善の初期における電場勾配から、もし電場勾配が閉じ込め改善に重要な役割を担っており、その勾配に閾値が存在すると仮定すると、その閾値は、(1.2$$pm$$0.4)$$times$$10$$^{3}$$kV/m$$^{2}$$以下であることを明らかにした。

論文

Development of mesh probe for the calibration of the HIBP diagnostic system in the JFT-2M tokamak

神谷 健作; 三浦 幸俊; 都筑 和泰; 井戸 毅*; 浜田 泰司*; 中山 武*

Review of Scientific Instruments, 72(1), p.579 - 582, 2001/01

 被引用回数:2 パーセンタイル:77.36(Instruments & Instrumentation)

重イオンビームプローブ(HIBP)測定におけるビーム軌道確認、及びエネルギー分析器絶対較正のためのメッシュプローブを開発した。本プローブを用いることで空間電位測定時の磁場で、かつプラズマ観測領域におけるビーム軌道、及びサンプルボリューム(イオン化点)の位置が$$pm$$1cm程度の精度で直接確認できた。エネルギー分析器絶対較正としても新しい手法であり、既知の位置からエネルギー変化量が既知のビームを生成することが可能となった。サンプルボリュームを内部メッシュボックス内に決定しAC電圧($$Phi_{BIAS}$$=$$pm$$1.0kV,50Hz)を印加したところ、エネルギー変化に対応する規格化差信号ND(Normalized Difference)の線形性応答(dND/d$$Phi_{BIAS}$$)の分析器への入射角依存性を直接確認することができた。絶対較正の誤差は10%以下と見積もられ、従来のフィッティングによる較正結果と矛盾しない。

論文

Temporal behaviour of the potential and fluctuations at the L/H transition on JFT-2M

井戸 毅; 神谷 健作; 三浦 幸俊; 浜田 泰司*; 西澤 章光*; 川澄 義明*

Plasma Physics and Controlled Fusion, 42(5A), p.A309 - A315, 2000/05

 被引用回数:15 パーセンタイル:51.56(Physics, Fluids & Plasmas)

重イオンビームプローブ測定による、L/H遷移時のプラズマ境界付近での電場・揺動の挙動について発表する。加熱パワーが閾値より十分大きい時のL/H遷移では、プラズマ境界付近で-100V程度の空間電位変化が、10から100マイクロ秒の速さで起こる。加熱パワーが閾値近くになると、鋸歯状振動毎に空間電位の変化と段階的な閉じ込め改善が起こり、ELM無しHモードに至る。この時、低周波揺動は早い段階で抑制されるが、高周波揺動(~80~100kHz)は、ELM無しHモードに至る直前で抑制されることがわかった。また早い段階での空間電位分布から、輸送障壁形成に必要な電場勾配に閾値が存在するとしたら、それは1.2kV/m$$^{2}$$程度以下であることがわかった。

論文

Behavior of sample volumes of the heavy ion beam probe on JFT-2M

井戸 毅*; 神谷 健作*; 浜田 泰司*; 西沢 章光*; 川澄 義明*; 三浦 幸俊

Plasma Physics and Controlled Fusion, 41(8), p.1013 - 1024, 1999/08

 被引用回数:8 パーセンタイル:66.48(Physics, Fluids & Plasmas)

JFT-2Mトカマクに設置した重イオンビームプローブ(HIBP)計測装置の観測体積の特性を数値計算,実験の両面から明らかにした。中性ガスによるイオン化を利用した較正実験時には観測体積が発散する現象が現れることがJIPP T-IIUのHIBPにおいて指摘されていたが実験的には明らかにされなかった。本研究においてこの現象の振る舞いを数値計算によって詳細に検討し、また実験においてもこの現象を見いだすことができた。この発散現象はごく限られた領域でのみ現れる極めて特異な現象であり、これらの現象はHIBPの観測位置及びエネルギー分析器の較正に利用できることがわかった。

論文

Heavy ion beam probe diagnostic system on JFT-2M

井戸 毅*; 浜田 泰司*; 西沢 彰光*; 川澄 義明*; 三浦 幸俊; 神谷 健作*

Review of Scientific Instruments, 70(1), p.955 - 958, 1999/01

 被引用回数:23 パーセンタイル:19.14(Instruments & Instrumentation)

核融合科学研究所との協力研究により、プラズマ中の電場分布と密度揺動などを測定する重イオンビームプローブ計測装置をJFT-2Mに設置した。本装置では、重イオンビーム(タリウムイオン)のトカマクへの入口と出口で、トロイダルとポロイダル方向に掃引するビーム軌道制御が可能である。これによって観測領域をプラズマのコアからエッジにわたる領域に広げ、かつビームエネルギーの測定誤差を抑制することができる。この時、サンプルボリュームの発散または多重サンプルボリュームが現れ、これらの現象が較正に悪影響を及ぼすことが危惧された。しかし軌道計算の結果からはそれらのポテンシャル計測に対する較正には悪影響はなく、逆にそれらはある特定のパラメータ領域に現れるので、これを用いて軌道計算と実験データの比較が容易になることが示された。

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