Solution exploration of plasma initiation and current ramp-up scenario in A-SSTR

Polevoi, A. R.; 西尾 敏; 牛草 健吉

JAERI-Tech 2000-001, p.16 - 0, 2000/01

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中心ソレノイドコイルを排除した非誘導電流駆動方式による定常炉、改良型A-SSTRを対象に立ち上げシナリオの検討を実施した。主要な課題は初期プラズマの生成から500kA~1MA(定常プラズマ電流の5~10%)程度までプラズマ電流を立ち上げることの可否である。ソレノイドコイルを排除しても1Vsに満たない僅少の磁束供給は期待できることから、完全非誘導方式による場合と僅少の磁束供給が期待できる場合の両ケースについて立ち上げシナリオの検討を実施した。磁束供給を考慮する場合は4Vを0.1秒間プラズマに与え、3MWのECH予備電離・加熱の条件の下に10ms程度で放射損失バリヤーを乗り越えることが示された。一方、磁束供給がない場合でも初期プラズマの生成が可能であることが示された。この場合、外部から操作できるパラメータは加熱入力パワーのみであるため、立ち上げシナリオの構築は容易ではないが、輸送方程式と条件1の両方を満足する温度、密度及び電流を刻一刻設定することで初期プラズマの生成シナリオを構築した。この場合もECH予備電離・加熱のパワーは3MWである。双方とも、初期プラズマの生成からプラズマ電流2.0MA程度までECHによって立ち上げる場合の必要となる時間は約2000秒となった。中心ソレノイドコイルがなくてもプラズマの立ち上げは可能であることが示された。

Ionization of gases by a pulsed electron beam as studied by the self-focusing, I; Monatomic gases

新井 英彦; 堀田 寛*

Journal of Chemical Physics, 75(5), p.2252 - 2257, 1981/00

https://doi.org/10.1063/1.442285

大強度パルス電子線(Febetron 706)によるヘリウムとアルゴンのイオン化過程の電子計算機による数値解析を行い、パルス電子線の気体中での自己集束度の観測結果と比較した。その結果、自己集束度は生成電離気体の性質を反映したものであることが明らかとなった。さらに、気体イオン化過程の大部分はパルス電子線の誘電電場によることが明らかにされ、各種希ガス中での自己集束度の差は、電場による各気体の電離周波数の差に対応することを立証した。