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論文

Extension of integrated high performance regimes with impurity and deuterium particle control in Japan Atomic Energy Research Institute Tokamak-60 Upgrade (JT-60U)

久保 博孝; JT-60チーム

Physics of Plasmas, 9(5), p.2127 - 2133, 2002/05

 被引用回数:18 パーセンタイル:50.33(Physics, Fluids & Plasmas)

JT-60Uでは、不純物入射,ペレット入射を用いた不純物,重水素粒子の制御によって、閉じ込め改善流域を高密度,高放射損失,高プラズマ純度に向けて拡張する研究を進めている。通常のダイバータ配位のELMy Hモードでは、Ar入射によって高密度領域(0.65n$$_{GW}$$)で高放射損失(80%),高閉じ込め(HH$$_{98(y,2)}$$=1)を得た。ELMy Hモードでは輸送障壁の内側でイオン温度分布形状が変わらないという性質が有り、Ar入射の場合には輸送障壁部のイオン温度を高く維持できるため、閉じ込め改善度を維持できると考えられる。Arと重水素のリサイクリングを増加するために外側セパラトリックスをダイバータドームの頂上においた放電では、さらに高密度(0.8n$$_{GW}$$)まで閉じ込め改善を維持できた。また、高$$beta_{p}$$ELMy Hモードでは、ペレット入射によって高閉じ込めの密度領域を0.6n$$_{GW}$$から0.7n$$_{GW}$$まで拡張できた。

論文

Fast thermal shutdown of tokamak discharges without runaway electron avalanching

Bakhtiari, M.; 芳野 隆治; 西田 靖*

Fusion Science and Technology, 41(2), p.77 - 87, 2002/03

 被引用回数:6 パーセンタイル:38.99(Nuclear Science & Technology)

トカマク装置のディスラプションは、閉じ込め磁場のひとつであるプラズマ電流が急激に消滅する現象であり、電磁力と熱及び生成される高速電子によるエロージョン等により、装置に大きなダメージを与える。その一方で、装置にダメージを与えることなく、制御してプラズマを緊急停止することも必要である。本論文では、重水素あるいは重水素と不純物の混合したものを入射することにより、プラズマ温度を緊急に減少させる手法について検討した。この時、高速電子生成を避けるために、温度低下を50eV程度に制限することで一周電圧(電界)上昇を制限し、入射すべき重水素あるいは重水素と不純物の量と、その時間を計算した。実際の緊急停止では、短時間に多くの粒子をプラズマ中心まで入射する必要があるのでペレット入射などの手法を用いる必要がある。

論文

Characterization of disruption phenomenology in ITER

芳野 隆治; D.J.Campbell*; E.Fredrickson*; 藤沢 登; N.Granetz*; Gruber, O.*; T.C.Hender*; D.A.Humphreys*; N.Ivanov*; S.Jardin*; et al.

Fusion Energy 2000 (CD-ROM), 4 Pages, 2001/05

ITER物理R&Dの専門家会合においてまとめたディスラプションの諸特性(熱消滅、電流消滅、ハロー電流、逃走電子、ディスラプション頻度、等)のデータベース群とそれに基づくITERでのディスラプション特性の予測を示す。加えて、最近、顕著な研究成果の得られているディスラプションの回避・緩和の研究について報告する。

論文

トカマク炉の燃焼制御; ディスラプションと炉の緊急停止

芳野 隆治

プラズマ・核融合学会誌, 75(12), p.1337 - 1374, 1999/12

ディスラプションは、トカマクプラズマがその熱と磁気エネルギーを短時間で放出する現象であり、その放出する過程を外部より制御することはかなり難しい。このためディスラプションによりトカマク装置の受ける影響を評価するために、その特性を評価することは炉設計における最重要課題の1つになっている。緊急停止も一種のディスラプションがあるが外部より能動的に発生させること、トカマク装置の受ける影響を大きく緩和することを狙いとする点が大きく異なる。炉の緊急停止シナリオはディスラプションの研究から生み出されたものであり、炉の運転稼動率を大きく高めるために極めて重要である。加えて、ディスラプションの発生確率を大きく低減するには、ディスラプションの回避が必要である。この回避は、燃焼制御の1つと考えてよく、今後の研究課題として重要である。

報告書

Neoclassical transport analysis of titanium impurity in plasmas with strongly peaked density profiles

平山 俊雄; 杉江 達夫; 逆井 章; 芳野 隆治; 鎌田 裕

JAERI-M 91-169, 15 Pages, 1991/10

JAERI-M-91-169.pdf:0.65MB

ペレット入射により形成された急峻な密度勾配を有するプラズマについて、新古典輸送理論に基づく不純物輸送計算結果を、実験的に得られたTiXX及びTiXXIのスペクトル線の時間変化と比較することにより、チタン不純物の輸送特性を調べた。チタン不純物は急峻な密度分布と鋸歯状波振動の抑制に関連して、プラズマ中心領域に集中する。チタン不純物の挙動は、プラズマ内部での異常輸送の低減と新古典輸送モデルにより説明できる。この様な不純物の中心集中は、新古典不純物輸送理論が予測するように、強い密度勾配と軽元素不純物との衝突により生じる。低域した異常輸送係数は、q=1面内の中心領域では0.2m$$^{2}$$/sと推定できる。プラズマ周辺領域はなお、異常輸送が支配的である。

報告書

Particle Control in a Tokamak

仙石 盛夫

JAERI-M 86-036, 13 Pages, 1986/03

JAERI-M-86-036.pdf:0.62MB

DIVA及びDoublet III トカマクにおける不純物制御及び燃料粒子制御に関する研究をまとめた。プラズマ・壁相互作用と、閉じ込め特性の関連性について、不純物及び粒子制御の観点から議論した。粒子制御の例としてDIVAにおける炭素壁による不純物制御により、又 Doublet III における重水素ペレット入射による燃料粒子制御により共にエネルギ-閉じ込め時間が改善される事を示した。

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