高エネルギー粒子の振る舞い

高能粒子的行为

基本信息

批准号：
11210202
负责人：
竹入康彦
金额：
$ 11.58万
依托单位：
National Institute for Fusion Science
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1999
资助国家：
日本
起止时间：
1999 至 2002
项目状态：
已结题

项目摘要

低磁場の比較的ベータの高いプラズマにおいて、TAEモードに関係するMHD揺動により、接線高エネルギー粒子の輸送が変化する現象が、電場磁場平行型(E//B型)中性粒子分析器(NPA)を用いて観測されている。MHDのバーストに伴ったプラズマ蓄積エネルギーの減少が観測されているが、同時に、約20%の中性粒子束の減少をE//B型NPAで観測しており、MHD揺動による高エネルギー粒子の損失を示している。また、MHD揺動のバーストによる高エネルギー粒子の損失に同期して、特定のダイバータ領域での温度上昇を観測し、この領域が理論計算における高エネルギー粒子のダイバータ損失領域と概略一致していることを確認した。このように、TAEモードによる高エネルギー接線入射のNBI粒子の損失についての理解が大きく進展した。米国との国際協力により開発したLN2冷却方式Si半導体型NPA(Si-NPA)の6チャンネルアレイによる測定において、プラズマの実効電荷数(Zeff)の違いによるNBI粒子のスペクトルの変化を観測した。また、磁気軸の違いによるICRF高エネルギー粒子のスペクトルの差異も観測しており、いずれもシミュレーション結果との比較検討を行っている。一方、独自に開発した電子冷却方式Si-NPAを垂直ポートに取り付け、ICRFのモジュレーション実験において高エネルギー粒子を観測した。そして、観測された高エネルギー粒子の位相遅れから、その閉込め性能を解析的に評価し、高エネルギー粒子の閉じ込めの磁気軸依存性を直接的に比較した。ロシアとの共同研究で行っているダイヤモンド型検出器を用いた測定では、500keV以上のICRF加速高エネルギー粒子を検出した。また、ペレットを用いた能動的荷電交換中性粒子検出(PCX)に成功した。

在低磁场中相对高 β 的等离子体中，切向高能粒子的传输由于与使用 NPA 观察到的 TAE 模式相关的 MHD 波动而发生变化。观察到由于 MHD 爆发导致等离子体累积能量减少，但同时在 E//B 型 NPA 中观察到中性粒子通量减少了约 20%，这表明高能已观察到由于 MHD 波动而导致的颗粒损失。此外，我们观察到特定偏滤器区域的温度上升与MHD波动爆发引起的高能粒子损失同步，并发现该区域大致对应于理论计算中高能粒子的偏滤器损失区域。确认的。因此，在理解 TAE 模式造成的高能切向入射 NBI 粒子的损失方面已经取得了重大进展。在使用与美国国际合作开发的LN2冷却硅半导体NPA（Si-NPA）的6通道阵列进行测量时，我们观察到由于等离子体有效电荷数的差异而导致NBI粒子光谱的变化（泽夫）。我们还观察到由于磁轴差异而导致 ICRF 高能粒子光谱的差异，并将其与模拟结果进行比较。同时，在垂直端口安装了自主研发的电冷Si-NPA，在ICRF调制实验中观察到了高能粒子。然后，我们根据观测到的高能粒子相位滞后分析评估了约束性能，并直接比较了高能粒子约束的磁轴依赖性。使用与俄罗斯联合研究进行的菱形探测器进行的测量检测到 ICRF 加速的 500 keV 或更高的高能粒子。我们还成功地使用颗粒进行主动电荷交换中性粒子检测（PCX）。