Exploration of merging spherical tokamak formation scenario and its connection to steady/burning regime using ultra-high field reconnection heating

利用超高场重联加热探索合并球形托卡马克形成场景及其与稳定/燃烧状态的联系

• 批准号: 20KK0062
• 负责人: 田辺 博士
• 金额: $ 11.98万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (B))
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-10-27 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20KK0062/
• 关键词: プラズマ・核融合; 球状トカマク; 磁気リコネクション; コンピュータトモグラフィ; 加速・加熱・輸送; 核融合; プラズマ診断

コロナ禍に伴う渡航自粛制限の緩和・撤廃の流れとともに、2022年度は徐々に現地派遣を伴う実務協力部分の強化の1年となった。トカマクエナジーST40実験における、合体生成シナリオのイオン加熱最大化のための2次元イオンドップラートモグラフィ計測の現地建設、NBI等を組み合わせた点火領域の1億度の達成、準定常運転の確立の3つを主課題とする本研究課題について、後者2つはコロナ禍の自粛渡航制限期間中も着実に進展し、合体生成球状トカマクの準定常運転の確立に続いてNBIを用いた追加熱で2022年に1億度が達成されたことは世界的なニュースとなり、広く知られるところである。前者の2次元ドップラートモグラフィ計測の現地建設については、コロナ禍に伴う長期渡航制限の影響もあり遅れが見られていたが、2022年度より徐々に現地渡航が再開。2次元計測用大口径ポート割り当てが実現、現在実システムの建設が開始されたところであり、本研究計画の現地実務協力の本体ともいえる研究がようやく本格的に開始した。8つのポート構成でありながらNBI3系統を有するST40装置は、対向面3面のポートがビームダンプで視野が制約される状況のため、計測で広範囲の視野を取れるポートは2面に限られ、これまでは2次元計測に使用可能なポート割り当てがなされないことで、共同研究は1次元ドップラートモグラフィ建設にとどまってきた。しかしながら2022年の渡航再開に伴い、ST40のポート活用の死角として、現地研究者が気がつかなかったトムソン散乱の集光窓横の空隙を利用したポート共用案を提案したところ、現地計測チーム代表から高い評価を受けて採択となり、これまでの共同研究史上最大の視野範囲を獲得可能なポートk獲得に成功した。ファイバー素線現地持ち込み、ファイバーバンドル現地加工を経て96CH2次元ドップラートモグラフィ現地建設が始動。2023年度の完成、物理実験開始に向け、準備を進めているところである。

随着由于1922年大流行而导致的放松和消除旅行限制的趋势，2022年逐渐成为加强实际合作部分的一年，涉及当地派遣。关于这个研究主题，该主题主要集中于构建二维离子多普勒断层扫描测量测量值，以在Tokamak Energy ST40实验的合并生产情况下最大化离子加热，并使用NBI等实现了1亿度点火区，并建立了Quasi-Steaty Steady操作。后两者在19日大流行期间的自我遏制限制期间取得了稳步的进步，并通过建立了合并生产的球形托卡马克（Tokamak）的半态操作，达到了2022年的1亿度，这是全球新闻，并且是众所周知的。由于长期旅行限制的影响，由于与COVID-19-19的大流行有关的长期旅行限制的影响，现场的2D多普勒层造影测量的构建被延迟，但是自2022财年以来，当地旅行逐渐恢复。大直径端口分配了2D测量的大型端口分配已经实现，并且最终的研究已经开始研究，这是对实际的研究，这是对现实的研究，并且已经开始研究了，并且已经开始研究了，并且已经开始研究了，并且在研究中开始了，并且在研究中逐渐开始研究。认真。尽管它具有八个端口，但具有8个端口配置的ST40设备受到三个相对表面上的光束转储的限制，因此可以进行广泛视图的端口的数量限制为两个端口进行测量，直到现在，直到现在，直到现在，端口分配就只能进行两次压力，因此只能进行两次限制，因此，该端口的效果仅限于限制。然而，随着2022年的旅行恢复，当地研究人员提出了一项港口共享计划，该计划利用了汤森散落的重点窗口旁边的差距，当地研究人员没有注意到，这是用于使用ST40端口的盲点，并从当地的测量团队中获得了很高的赞誉，并允许port the Port ker port kers of the port knover the Port ker port ker port ke the port ker port k port k port k ke tar k ke的范围。将局部纤维线引入并进行了局部纤维束处理后，开始了96CH 2D多普勒断层扫描结构。我们目前正在准备完成2023财政年度和物理实验的开始。

项目成果

Reconstruction of the Internal Magnetic Configuration of Two Merging Spherical Tokamak Plasmas by External Probe Measurement and MHD Simulation

通过外部探针测量和 MHD 模拟重建两个合并球形托卡马克等离子体的内磁结构

• DOI: 10.1002/tee.23614
• 发表时间: 2022
• 期刊: IEEJ Transactions on Electrical and Electronic Engineering
• 影响因子: 1
• 作者: Tara Ahmadi;Yasushi Ono;Hiroshi Tanabe;Yunhan Cai
• 通讯作者: Yunhan Cai

Development of Glass-Tube-Pair Type Doppler Probe Array for 1D Profile Measurement of Two Component Ion-Flow Vector

用于二分量离子流矢量一维轮廓测量的玻璃管对型多普勒探头阵列的研制

• DOI: 10.1585/pfr.16.1202078
• 发表时间: 2021
• 期刊: Plasma and Fusion Research
• 影响因子: 0.8
• 作者: SOMEYA Ryo;TANAKA Haruaki;FUNATO Yugo;CAI Yunhan;AKIMITSU Moe;TANABE Hiroshi;ONO Yasushi
• 通讯作者: ONO Yasushi

東京大学 小野・井研究室

东京大学小野一实验室

Global/micro-scale fine structure formation process of magnetic reconnection in high field plasma merging experiments

高场等离子体合并实验中磁重联全局/微观尺度精细结构形成过程

• 发表时间: 2020
• 作者: H. Tanabe;Q. Cao;H. Tanaka;T. Ahmadi;M. Akimitsu;R. Someya;M. Gryaznevich;C. Z. Cheng;M. Inomoto and Y. Ono
• 通讯作者: M. Inomoto and Y. Ono

プリンストンプラズマ物理研究所(PPPL)(米国)

普林斯顿等离子体物理实验室 (PPPL)（美国）