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論文

Critical $$beta$$ analyses with ferromagnetic and plasma rotation effects and wall geometry for a high $$beta$$ steady state tokamak

栗田 源一; Bialek, J.*; 津田 孝; 安積 正史*; 石田 真一; Navratil, G. A.*; 櫻井 真治; 玉井 広史; 松川 誠; 小関 隆久; et al.

Nuclear Fusion, 46(2), p.383 - 390, 2006/02

 被引用回数:9 パーセンタイル:33.28(Physics, Fluids & Plasmas)

限界ベータの値は、アスペクト比が3のトカマクでは、$$mu$$/$$mu$$$$_{0}$$$$sim$$2, $$mu$$$$mu$$$$_{0}$$は、各々強磁性体壁と真空の透磁率を表す、の強磁性の効果によって約8%減少することが示された。高アスペクト比のトカマクでは、観測されなかったトロイダル・プラズマ回転とプラズマ散逸の効果によってできる抵抗性壁モードに対する安定窓がアスペクト比が3のトカマクでは存在することが示された。安定窓に対する強磁性の効果もまた調べられた。VALENコードによる有限抵抗の安定化板と真空容器の形状を含めたNCT(国内重点化装置)プラズマの限界ベータ解析が始められ、安定化板の受動的安定化効果に対する結果が得られた。NCTプラズマの現状の設計案に対する真空容器及び能動的フィードバック制御の安定化効果を含んだ計算もまた行われた。

論文

Application of diamond window for infrared laser diagnostics in a tokamak device

河野 康則; 千葉 真一; 井上 昭*

Review of Scientific Instruments, 75(1), p.279 - 280, 2004/01

 被引用回数:11 パーセンタイル:53.04(Instruments & Instrumentation)

トカマク装置JT-60Uにおける電子密度診断のための赤外CO$$_{2}$$レーザ干渉・偏光計測において、CVDダイヤモンド板を真空窓として適用することに成功した。従来のジンクセレン窓と比較して、ダイヤモンド窓では、窓部で発生するファラデー回転成分を無視できるほど小さくできた。結果として、偏光法によるトカマクプラズマでのファラデー回転測定の改善を得た。

論文

Separate structure of two branches of sheared slab $$eta_{i}$$ mode and effects of plasma rotation shear in weak magnetic shear region

Li, J.; 岸本 泰明; 津田 孝

Plasma Physics and Controlled Fusion, 42(4), p.443 - 453, 2000/04

 被引用回数:5 パーセンタイル:18.63(Physics, Fluids & Plasmas)

負磁気シア配位におけるスラブ・イータアイ・モードのモード構造とそれに対するプラズマのシア回転の効果を調べ、モードが空間的に分離することを見いだした。モードの分離は安全係数の非単調な分布によって起こり、分離する条件は有利面の安全係数最小位置からの距離に依存する。さらに反磁性ドリフト運動やE$$times$$B運動の局在化は安全係数最小磁気面の片側の揺らぎを抑制する可能性を示した。原研におけるトロイダル粒子シミュレーションで見いだされたトカマク内部の巨視的な揺らぎに現れるギャップ構造は、この効果により説明できる可能性が高い。

論文

境界輸送障壁の形成

三浦 幸俊

プラズマ・核融合学会誌, 74(9), p.968 - 976, 1998/09

輸送障壁とは、Hモードのプラズマ境界に形成される断熱層のことであり、トカマクプラズマでは、そこに密度と温度の急勾配部が形成され、プラズマ全体が嵩上げされることで閉じ込め改善が起こる。この輸送障壁の形成に関して、JFT-2Mの実験結果を中心に、他装置と比較しながら、形成条件、閉じ込め特性、プラズマ回転・径電場との関係について紹介する。

論文

Production of sheared flow during ion cyclotron resonance heating in tokamak plasmas

C.G.Liu*; 山極 満; S.J.Qian*

Physics of Plasmas, 4(8), p.2788 - 2790, 1997/08

 被引用回数:3 パーセンタイル:13.58(Physics, Fluids & Plasmas)

イオンサイクロトロン共鳴加熱を用い、トカマクのコアプラズマにおいてポロイダル回転を誘起する手法の呈示を行った。ここで考慮した機構は高周波サイクロトロン加熱によりポロイダル方向のプラズマ密度非一様性をつくりだすことにより、Stringerの提唱したプラズマスピンアップを不安定化させるというものである。高周波の存在下においてプラズマのポロイダル回転を成長させるための条件を見いだし、それがイオン衝突時間に対する非一様密度形成特性時間の比に依存することを示した。また、数値計算により、プラズマのポロイダル回転が現在のイオンサイクロトロン周波数帯加熱パワーレベルにより生成され得ることも明らかにした。

報告書

Production of sheared flow by means of ICRF heating in tokamak plasmas

C.Liu*; 山極 満; S.Qian*

JAERI-Research 96-068, 17 Pages, 1997/01

JAERI-Research-96-068.pdf:0.84MB

トカマクプラズマのICRF(イオンサイクロトロン周波数帯)加熱下におけるポロイダルシアー流生成について検討を行い、プラズマのポロイダル回転を誘起する新しい手法の呈示を行った。ICRF加熱によるポロイダル密度非一様性の生成について、通常の衝突項および準線型高周波拡散項を含むフォッカープランク方程式に基づき、解析的かつ数値的に検討を行った。高周波パワーとプラズマ回転の関係を結びつけるモデルを提示し、高周波加熱により誘起される回転の解析を行った。密度非一様性に対して、回転をもたらし得るための条件を見いだし、それが衝突時間に対する減速時間の比に依存することを示した。特に、少数イオンを対象としたイオンサイクロトロン基本波加熱に対しては、ポロイダル回転を励起するための高周波パワーのしきい値の表式を解析的に見いだすことができた。

論文

Theory and simulation of self-organized critical transport driven by toroidal ITG turbulence in tokamak plasmas

岸本 泰明; J.Y.Kim*; 田島 俊樹*; W.Horton*; J.Furnish*

Theory of Fusion Plasmas, ISPP17, p.213 - 226, 1997/00

トカマクプラズマのイオン温度勾配不安定性による熱輸送を粒子シミュレーション及び理論的手法により解析した。特に熱輸送やそれを引き起こす原因となっている乱流構造に対する弱及び負磁気シアーの効果、またプラズマ回転の効果を調べた。特に負磁気シアによる輸送障壁の存在をシミュレーションで明らかにすると共に、その背景にある理論モデルを構築した。

論文

JT-60における高ベータ実験

石田 真一; 小出 芳彦; 辻 俊二; 内藤 磨; 小関 隆久; 白井 浩; 永見 正幸

核融合研究, 65(SPECIAL ISSUE), p.201 - 223, 1991/03

JT-60における高ベータプラズマの研究が述べられている。高いq値(q$$_{cyl}$$≦13)をもつ高ポロイダルベータ実験では、イオン温度12keV、$$beta$$$$_{p}$$=3.8が得られ、80%のブートストラップ電流を含む$$beta$$$$_{p}$$~3の放電が、約1秒間維持された。$$beta$$$$_{p}$$~3領域では、$$beta$$$$_{p}$$崩壊現象が発生し、$$beta$$$$_{p}$$の上昇が制限された。この現象は、q~3付近の磁気ピッチ極小で生ずる急激な部分崩壊であることがわかった。鋸歯状波振動のない閉込めのよい高イオン温度モードが同時に観測され、Lモード閉込めの約1.6倍改善した。この改善された閉込め特性は、イオン温度、密度、トロイダル回転の強いピーク分布の形成と関連している。一方、低q領域(q$$_{cyl}$$≦5)では、MHDは、大きな鋸歯状波振動とFishbone振動に似たm=1バーストによって特徴付けられる。JT-60では、PDXよりはるかに低いFishbone発生限界が観測されていることが判明した。

論文

Enhanced toroidal rotation in hot-ion mode with nearly balanced neutral beam injection in JT-60

石田 真一; 小出 芳彦; 平山 俊雄

Europhysics Conf. Abstracts of 18th European Conf. on Controlled Fusion & Plasma Physics,Vol. 15C,Pt. l, p.I-165 - I-168, 1991/00

JT-60の高ポロイダルベータ実験において、閉込めの改善を伴なう高イオン温度モードが得られた。準平衡入射の低ビームトルクであるにもかかわらず、閉込めの改善に伴ない、イオン温度や密度分布のピーキングとともに、プラズマ中心領域の順方向トロイダル回転速度が著しく増加し、強い回転シアが観測された。このトロイダル回転特性を、順方向入射と準平衡入射のLモードプラズマとの比較を含めて、詳細に調べた結果を述べている。高イオンモードプラズマは、イオン温度又はイオン温度勾配と中心回転速度のオフセットな比例関係、および中心イオン温度に相当する強い負電位の形成によって特徴付けられることがわかった。JIPP-TIIUで提案された負電場形成モデルとの比較を行い、電場分布が定性的に説明できることを示した。そして、角運動量閉込め時間を評価し、理論と比較するには電場の寄与を考慮することが重要であることを指摘した。

報告書

トカマクにおける径電界の振舞と不純物輸送についての理論的研究

津田 孝

JAERI-M 8750, 92 Pages, 1980/03

JAERI-M-8750.pdf:2.09MB

軸対称トーラス中のプラズマが持つ角運動量保存の性質を用いて、径方向電界の振舞と不純物イオンの輸送について調べた。さらに、軸対称性の破れが径電界の振舞に与える影響や不純物イオンのリップル拡散について解析した。

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