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論文

A Possible breakthrough of power handling by plasma shaping in tokamak

菊池 満; Fasoli, A.*; 滝塚 知典*; Diamond, P. H.*; Medvedev, S.*; Wu, Y.*; Duan, X.*; 岸本 泰明*; 花田 和明*; Pueschel, M. J.*; et al.

Proceedings of 8th IAEA Technical Meeting on Steady State Operation of Magnetic Fusion Devices (CD-ROM), 20 Pages, 2015/05

D型形状でHモード運転の標準的なトカマクは優れた閉じ込め性能を示すものの、過渡的、定常的な熱負荷の問題で大きな課題を持っている。これらを解決する方法として将来を見据えた幅ひろい考え方として形状制御を用いて熱制御を緩和する方式について講演する。

論文

Advanced control scenario of high-performance steady-state operation for JT-60 superconducting tokamak

玉井 広史; 栗田 源一; 松川 誠; 浦田 一宏*; 櫻井 真治; 土屋 勝彦; 森岡 篤彦; 三浦 友史; 木津 要; 鎌田 裕; et al.

Plasma Science and Technology, 6(3), p.2281 - 2285, 2004/06

 パーセンタイル:100(Physics, Fluids & Plasmas)

JT-60SCの高性能定常運転シナリオをTOPICSを用いて検討・評価し、$$beta$$$$_N$$$$sim$$5で自発電流割合$$sim$$86%の定常状態をI$$_p$$=1.5MA, B$$_t$$=2T, NBパワー11MWで維持できることを示した。またERATO-Jを用いた解析を行い、導体壁半径とプラズマ小半径との平均比約1.2では、トロイダルモード数1、または2の外部キンクモードに対する壁安定効果により、$$beta$$$$_N$$$$leq$$5.5まで達成可能であることを示した。さらに 、プラズマを壁に近付けることによって発生する抵抗性壁モードは、容器内コイルを用いた能動制御により抑制されると予測している。一方、$$beta$$$$_N$$のさらなる向上のためにTOSCAによるプラズマ形状の解析を行い、S=(I$$_p$$/aB$$_t$$)q$$_9$$$$_5$$で定義されるプラズマ形状係数(非円形度と三角形度に強く依存)を$$sim$$4から$$sim$$6まで変えられることを示した。これは高性能プラズマ運転を実現するうえで重要な電流分布と圧力分布の制御性の拡張を示唆している。

論文

Plasma shaping, edge ballooning stability and ELM behavior in DIII-D

小関 隆久; M.S.Chu*; L.L.Lao*; T.S.Taylor*; M.S.Chance*; 木下 茂美*; K.H.Burrell*; R.D.Stambaugh*

Nuclear Fusion, 30(8), p.1425 - 1432, 1990/08

 被引用回数:100 パーセンタイル:6.52(Physics, Fluids & Plasmas)

DIII-Dにおいて起こるGiant ELM(Edge Localized Mode)は、プラズマ周辺におけるバルーニング限界を犯すことと相関があった。[Phys.Rev.Lett.,61,p.1603(1988)]この結果を拡大して検討する。すなわち、適切に楕円度を三角度を変える事によって、セパラトリクス周辺の磁気面において、理想バルーニングモードの第1と第2安定領域の連結領域に入る事を理論的に示した。このとき周辺の磁気面は、圧力勾配をささえるに、その限界がない事が予想される。実験的には、この様に高く変形したプラズマにおいて、Giant ELMが消えた。この理論と実験結果の一致は、先に示した、Giant ELMがバルーニング限界によって起こる仮定を支持するものである。

報告書

IAEA INTOR Workshop Report, Group 11; Stability Control

核融合研究開発センター

JAERI-M 8624, 65 Pages, 1980/01

JAERI-M-8624.pdf:1.62MB

INTORのプラズマ安定性制御についてのデータベースの評価を行った。その内容は理論的なべー夕値の上限の推定、DIVAに於けるディスラプションの実験結果、広いパラメータに渡るプラズマ成形の検討、位置不安定及びバルーニング・モードに対する導体壁の安定化効果、ディスラプションの抑制法等である。INTORに使用されるSUSブランケットが良好な導体壁効果を有し、プラズマの安定性に寄与することが示された。平衡とプラズマ形状を維持しながら、プラズマ小半径を拡大することが可能であることが検証された。以上の検討を基礎にして、トロイダルコイルの外側にのみコイルを配置するハイブリッドコイルの設計を行った。

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