ガンスフェロマク閉じ込めにおける開口部の磁気チョーキング

ganspheromak 限制中孔径的磁窒

• 批准号: 62580005
• 负责人: 西川 雅弘
• 金额: $ 1.54万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1987
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1987 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-62580005/
• 关键词: ガンスフェロマク; FC内で完全に閉じた配位; 磁気チョーキングコイル; 配位整形; リミター作用; フラックスホール; プラズマ閉じ込め特性; 粒子閉じ込め

磁化同軸ガンでプラズマを生成し金属導体(FC)に閉じ込めを行うCTCC-IIスフェロマク実験において, FCの入射口部の磁場配位の不整を軽減するために付加的な外部磁場による配位整形実験をおこない, 現在のところ以下の結果を得ている. プラズマの抵抗性減衰過程において傾斜型不安定性を生じる事なくFC内で安全に閉じた配位を実現した. また, 外部磁場用コイルのケーシング(SUS)のリミター作用によると考えられるフラックスホールが幾何学中心部に形成されており, 外部磁場印加条件によってその生成に変化があることが分かった. スフェロマクプラズマでは磁気シアーとFC壁のみがプラズマの安定性に寄与しているため, 従来幾何学中心に導体を挿入してこのシアーの強化を図ってきたが, フラックスホールの形成によって導体を挿入せずともシアーを強化出来る可能性が出てきた. プラズマ生成以前に外部磁場を印加した場合(Bias mode)にはフラックスホールが形成されず, そのとき生成されたプラズマの電子密度はかなり高く, 比較的プラズマ生成初期において粒子閉じ込めが向上している事が分かった. プラズマ生成後に外部磁場を印加した場合(Delayed mode)にはフラックスホールは形成されるが, 粒子閉じ込めに関してはBias modeと同様な傾向がみられた. しかし, 特にBias modeではフラックスホールが形成されないためプラズマとFC壁との相互作用が増し, そのために不純物の流入も増加する傾向にあり, 外部磁場印加によるプラズマ閉じ込めに与える影響は現在のところ明確とは言えない. 今後の課題として今回の実験で得られたフラックスホールの特性を十分生かすため, Bias modeにおいてもフラックスホールを形成しうるようリミター形状等を工夫することが挙げられる. それにより外部磁場印加によるプラズマ閉じ込め特性に与える影響が今後より顕著になることが期待できる.

在 CTCC-II spheromak 实验中，用磁化同轴枪产生等离子体并将其限制在金属导体 (FC) 中，进行了使用附加外部磁场的构型整形实验，以减少磁场构型的不规则性。到目前为止，我们已经在FC内实现了安全封闭的配置，而不会在等离子体的电阻衰减过程中引起梯度不稳定。结果发现，在几何中心处形成了磁通孔，该磁通孔被认为是由于外部磁场线圈的外壳（SUS）的限制器效应而形成的，并且其形成根据外部磁场施加条件而变化由于只有磁剪切力和 FC 壁有助于等离子体的稳定性，因此传统的尝试是通过在几何中心插入导体来增强这种剪切力。通过形成磁通孔，出现了在不插入导体的情况下强化剪切的可能性。如果在等离子体生成之前施加外部磁场（偏置模式），则不会形成磁通孔，并且发现此时产生的磁通孔等离子体的电子密度相当高，在等离子体产生初期，粒子的约束性相对改善。等离子体产生后施加外部磁场（延迟模式）时，会形成磁通孔，但粒子到达时会受到偏置禁闭然而，特别是在Bias模式中，不会形成通量孔，因此等离子体与FC壁之间的相互作用增加，因此，杂质的流入也趋于增加。对限制的影响还不能说是明确的。目前，为了充分利用本次实验中获得的磁通孔的特性，未来的工作将包括设计限制器的形状，以便即使在Bias模式下也能形成磁通孔。因此，我们可以预期，外部磁场施加对等离子体约束特性的影响在未来将变得更加明显。

项目成果

加藤裕史: 工学報告. 38. (1988)

加藤浩：工程报告 38。（1988）