Non-diffusive transport study in detached plasmas under ITER-like parameter conditions

ITER 类参数条件下分离等离子体的非扩散输运研究

基本信息

批准号：
18KK0410
负责人：
田中宏彦
金额：
$ 9.9万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (A))
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019 至 2023
项目状态：
已结题

项目摘要

本国際共同研究では、ITERダイバータ領域に匹敵するプラズマパラメータ・磁場強度を有する直線型超電導装置Magnum-PSI（オランダ、DIFFER研究所）を用いて揺動データセットを取得し、非拡散的輸送の実験条件依存性を調査する。パラメータ領域や磁場構造の異なる国内複数装置（NAGDIS-II, GAMMA 10/PDX, LHD）で得られた結果と比較することで、ITERや原型炉といった将来装置における輸送特性を外挿評価することを目的とする。4年目である2022年度は、コロナ禍による渡航の制限が大幅に緩和されたことから、準備・打ち合わせおよび実験のため、オランダDIFFER研究所への出張を2回にわたり行った。2021年度までの国内装置NAGDIS-IIを用いた模擬・比較実験において、静電プローブを熱負荷の低い径方向周辺部に固定し、高速カメラ計測を同時に行い条件付き平均ならびにトモグラフィ解析を適用することで、プラズマ内部の挙動を推定可能なことがわかっている。同手法をMagnum-PSIに適用するため、1Tを超える強磁場環境において下流ガス流量調整により接触・非接触状態を遷移させ、各条件での静電プローブ・高速カメラの同時計測を実施した。この他、比較対象である国内直線型装置のGAMMA 10/PDXにおける揺動解析内容を学術論文にまとめ発表した。また、多変量解析手法の周辺揺動信号への適用に関して海外研究者との情報交換・共著発表を行うとともに、LHDを対象とした研究成果を学術論文として発表した。加えて本研究では、欧州滞在の利点を活かす目的から、3次元輸送コードEMC3-EIRENEを用いた研究を並行して行っている。トカマク装置JT-60SAに印加する外部摂動磁場やトロイダル磁場リップルに対する周辺プラズマへの影響を調査した。

在这项国际联合研究中，我们将利用具有与ITER偏滤器区域相当的等离子体参数和磁场强度的线性超导装置Magnum-PSI（荷兰DIFFER研究所）来获取振荡数据集并进行实验研究非扩散传输。通过比较具有不同参数范围和磁场结构的多个国产装置（NAGDIS-II、GAMMA 10/PDX、LHD）获得的结果，我们将能够推断和评估未来装置（例如ITER和DEMO）的输运特性反应堆的目的。 2022年，也就是该项目的第四年，由于新冠病毒大流行导致的旅行限制已大幅放松，因此我们两次前往荷兰DIFFER研究所进行准备、会议和实验。在2021财年之前使用国产设备NAGDIS-II进行的模拟/比较实验中，静电探针将固定在热负荷较低的径向外围，同时进行高速相机测量，并进行条件平均和断层分析。众所周知，这使我们能够估计等离子体内部的行为。为了将该方法应用于Magnum-PSI，我们通过在超过1T的强磁场环境中调节下游气体流量来在接触和非接触状态之间转换，并在强磁场环境下使用静电探针和高速相机进行同步测量。每个条件。另外，我们还发表了国产线性器件GAMMA 10/PDX振动分析的学术论文进行对比。此外，我们还与海外研究人员就多元分析方法在环境振动信号中的应用进行了信息交流和共同撰写报告，并将针对LHD的研究成果作为学术论文发表。此外，在本次研究中，我们还利用三维交通代码EMC3-EIRENE进行研究，以便利用在欧洲停留的优势。我们研究了应用于托卡马克 JT-60SA 的外部扰动磁场和环形磁场波纹对周围等离子体的影响。

项目成果

期刊论文数量（39）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Reduction of pulsed particle load with dynamic pressure induced by transient recycled neutral flux

通过瞬态再循环中性通量引起的动态压力减少脉冲颗粒负载

DOI：
10.1088/1361-6587/ac8acb
发表时间：
2022
期刊：
Plasma Physics and Controlled Fusion
影响因子：
2.2
作者：
Hayashi Yuki;Tanaka Hirohiko;Ohno Noriyasu;Kajita Shin;Morgan Thomas;van der Meiden Hennie;Scholten John;Vernimmen Jordy;Natsume Hiroki;Sawada Keiji;Masuda Shota
通讯作者：
Masuda Shota

Global fluctuation structures across ionizing- and recombining-plasma regions

电离和重组等离子体区域的全局波动结构

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
H. Tanaka;H. Natsume;S. Kajita;N. Ohno
通讯作者：
N. Ohno

JT-60SA edge plasma modeling under several resonant magnetic perturbation conditions

几种谐振磁扰动条件下的 JT-60SA 边缘等离子体建模

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
S. Enomoto;H. Tanaka;G. Kawamura;G. Matsunaga;M. Kobayashi;K. Hoshino;Y. Suzuki;S. Kajita;and N. Ohno
通讯作者：
and N. Ohno

Evaluation of axial decay length of plasma pressure in detached plasma

分离等离子体中等离子体压力轴向衰减长度的评估

DOI：
10.1016/j.nme.2020.100812
发表时间：
2020
期刊：
Nuclear Materials and Energy
影响因子：
2.6
作者：
H. Tanaka;N. Ohno;S. Kajita;H. Takano;S. Hattori;and Y. Imaeda
通讯作者：
and Y. Imaeda

Study of the intermittent plasma structure around the divertor simulation experimental module in GAMMA 10/PDX

GAMMA 10/PDX偏滤器模拟实验模块周围间歇等离子体结构研究

DOI：
10.1063/5.0129886
发表时间：
2023
期刊：
Physics of Plasmas
影响因子：
2.2
作者：
H. Tanaka;N. Ezumi;T. Sugiyama;H. Gamo;N. Shigematsu;M. Yoshikawa;J. Kohagura;M. Hirata;S. Togo;N. Ohno;and M. Sakamoto
通讯作者：
and M. Sakamoto