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高瀬 治彦*; 飛田 健次; 西尾 敏
JAERI-Data/Code 2003-013, 46 Pages, 2003/08
JAERI-Data-Code-2003-013.pdf:1.59MB
核融合炉において燃料供給は重要な課題の一つである。有力な燃料供給法として、水素固体ペレットを高速に加速し高温プラズマに入射する方法がある。核融合炉の設計上、ペレットの寸法,入射サイクル,入射速度を決定する必要がある。そこで、高温プラズマ中のペレット及びペレットから生成された溶発雲の運動方程式と、1次元プラズマ輸送方程式とを組み合わせた燃料供給シミュレーションコードPEPSI(PEllet injection and Plasma behavior SImulation code)を開発し、これらの設計値を定量的に評価できるようにした。PEPSIは溶発雲の運動を記述する二つの有力な物理モデル(Parksモデル,Straussモデル)を組み込み、輸送解析計算と合わせて核融合出力の時間変化を解析できる特徴を持つ。本報告は、PEPSIの解析モデル,数値計算法,フローチャート,変数の一覧、及び使用方法を説明する。
JT-60チーム
JAERI-Review 2002-022, 149 Pages, 2002/11
JAERI-Review-2002-022.pdf:10.21MB
2000年のJT-60U実験(2月~12月)の結果をレビューする。高
Hモードプラズマ及び負磁気シアプラズマにおいて、完全非誘導電流駆動状態での性能を大きく更新した。高 Hモードプラズマにおいては、プラズマ電流1.5MAにて2.0
10
m
keVsの高い核融合積を得て、NNBの電流駆動効率の世界最高値(1.5510
A/W/m
)を達成した。負磁気シアにおいては、低域混成波電流駆動とNNB電流駆動を用いて、高密度(グリンワルド密度の80%)にて高閉じ込め(HH
~1.4)を得た。その他、電子サイクロトロン波帯(ECRF)加熱装置の増強,連続ペレット入射装置の設置,ダイバータ外側排気溝の設置などの改造を行い、プラズマ性能を向上するとともに研究の進展を得た。
Song, X. M.*; 杉江 達夫; 芳野 隆治
プラズマ・核融合学会誌, 76(3), p.282 - 287, 2000/03
トカマクプラズマへの超音速分子ビーム入射の簡単なモデルを開発した。HL-1M(中国のトカマク)、JT-60U、及びITER規模のプラズマに対してこのモデルを適用し、水素粒子のプラズマ中への侵入長、及び粒子供給分布を評価した。その結果、侵入長、及び粒子供給分布は、プラズマの電子密度分布と電子温度分布の形に大きく依存することが明らかになった。また、HL-1Mに対して計算で得られた侵入長は、実験結果とよく一致した。
吉田 英俊; 内藤 磨; 山下 修; 北村 繁; 波多江 仰紀; 長島 章
JAERI-Research 96-061, 20 Pages, 1996/11
JAERI-Research-96-061.pdf:1.1MB
高温なJT-60Uプラズマの電子温度T
と電子密度nをマルチルビーレーザを活用して空間点数60点で測定するトムソン散乱計測システムの1996年現在までの設計と測定実績を記述する。分光器と新開発の2次元検出器の高スペクトル帯域化によって、高精度かつ高い信頼性を確保しつつ負磁気シア放電で炉心内部に形成される高電子温度プラズマの測定を可能にした。また高空間分解能測定によって、Hモード放電でプラズマ周辺部に形成されるTとnの急峻な分布勾配の正確な測定を可能にした。最小時間差2ミリ秒まで可能なマルチレーザの活用は、固体燃料ペレットの入射実験等の過渡現象測定に必要不可欠なものとなった。JT-60UプラズマのTとN分布の最近の測定例から、本システムの設計の妥当性と性能を具体的に記した。
芳野 隆治; 中村 幸治; 閨谷 譲
Nuclear Fusion, 36(3), p.295 - 307, 1996/00
被引用回数：35 パーセンタイル：72.09(Physics, Fluids & Plasmas)JT-60Uでのディスラプションにおいて、プラズマ電流の消滅速度が遅いときに、プラズマ電流の急速な停止現象が発生する。このとき、同時に、プラズマの垂直方向への移動現象(VDE)が起きるときは、ハロー電流が励起され、真空容器や真空容器内構造物に対して発生する電磁力が増大し、装置の健全性を大きく損なう。これは、トカマク型核融合炉の設計において克服すべき大きな課題となっている。これに対して、VDEの成長率が、初期の垂直位置に依存し、成長率が最小(ゼロ)となる中性点が、真空容器の水平面より15cm上に存在することを実験的に明らかにした。以上の結果より、(1)プラズマ電流消滅開始時の垂直位置の調整と(2)垂直位置の積極的な制御によりVDEを回避した。さらに、ネオン・アイス・ペレット(不純物ペレット)を入射し、プラズマを急速に消滅させれば、VDEを回避できることを実証した。
芳野 隆治
JAERI-M 89-115, 11 Pages, 1989/09
JT-60におけるペレット入射による電流分布の変化をポロイダル磁場拡散法定式を用いて数値解析した。その結果、q(0)
1の状態においても据歯状振動の発生しない状態が長時間維持されていることが分かった。
仙石 盛夫
JAERI-M 86-036, 13 Pages, 1986/03
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。
仙石 盛夫
JAERI-M 86-034, 7 Pages, 1986/03
粒子制御の最適化によるエネルギ-閉じ込め時間の改善の方法が提案される。ペレット入射と断続中性粒子入射加熱の組み合わせにより、プラズマ周辺部での粒子補給量を低減でき、エネルギ-閉じ込め時間が改善された。ペレット入射およびダイバ-タ(あるいはポンプリミタ-)による粒子排気を併用することにより エネルギ-閉じ込め時間の改善が期待される。ペレット入射により、より高い中性子発生率とより低いトリチウムインベントリ-が期待できることも示している。
