高性能ペレットを用いた核融合プラズマにおける燃料効率改善機構の解明に関する研究

使用高性能颗粒阐明聚变等离子体燃料效率提高机制的研究

• 批准号: 03J08105
• 负责人: 田村 直樹
• 金额: $ 0.7万
• 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 JSPS Fellows
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-03J08105/
• 关键词: 核融合プラズマ; ペレット入射法; 燃料供給; ExBドリフト; トレーサ内蔵極低温ペレット

トレーサ内蔵極低温ペレット(Tracer-Encapsulated Cryogenic PELlet:TECPEL)の生成・射出装置の単独動作試験を行い、ほぼ成功裏のうちに終了した。本動作試験では、ペレットの直径は3.5mmφとして、1つの製造・射出プロセスに掛かる所要時間は150秒前後であることが確認された。これより、所定の性能を満たしていることが分かった。TECPEL製造過程は、CCDビデオカメラを通してリアルタイムで監視できる。これにより、トレーサ粒子がペレット中心部に確実に装填されているかどうか確認できる。単独試験の初めにおいては、トレーサ粒子の装填確度にばらつきが生じた。各種パラメータ調査を行った結果、その確度をLHD実験に対して十分高いレベルにするためには、トレーサ粒子を拾い上げる際に使用している薬品の量を極力抑える必要があることが分かった。TECPELの効率的な射出に必要なパラメータの最適化が進んだことは、大きな成果と言える。単独動作試験の成功を受けて、次年度はLHDに設置する際に必要となる屈曲ガイド管、拡散チャンバー群を組み合わせた最終試験に移行する。屈曲ガイド管などの設計には既に取りかかっている。本最終試験では、屈曲ガイド管を含む全てのガイド管によるペレットの通過試験、加速ガスによるLHD最近接部における圧力上昇試験などを総合的に行う。これらの試験で問題が生じなければ、平成16年度中にLHDに設置し、ExBドリフト検証実験を開始する予定である。また今年度より、実験的に得られた溶発体の挙動をExBドリフトを考慮した理論予測と詳細に比較するために必要な、ヘリカル配位に特有な3次元的磁場構造を考慮した溶発体の動的シミュレーションコード開発の検討を開始しており、研究を押し進める上で必要な要素技術が固まりつつある。

生成了Tracea内置的低温颗粒（示踪剂封闭式的低温颗粒：Tecpel），并进行了一次注射装置的单个操作测试，并且几乎成功了。在此操作测试中，已经确认沉淀直径为3.5mmφ，一个制造和注射过程所需的时间约为150秒。事实证明，规定的性能得到了满足。可以通过CCD摄像机实时监视TECPEL制造过程。结果，可以确认将曲酸颗粒加载在颗粒的中心。在单个测试开始时，曲酸颗粒的精度变化了。由于进行了各种参数，因此发现为了使精度成为高水平的LHD实验，用于尽可能拾取曲酸颗粒的化学物质量。有效注入Tecpel所需的参数的进步是一项重大成就。在单个少量操作测试成功之后，下一个会计年度将转移到结合屈曲导管和安装LHD所需的扩散室组的期末考试。屈曲导管的设计已经启动。在这项最终测试中，所有导管，包括弯曲的导管，都是经过全面执行的小球，并在最近的接触中加速了气体上升的压力上升检查。如果这些检查没有任何问题，我们计划在2004财年安装EXB漂移验证实验。从今年开始，为了比较了将EXB漂移到螺旋分布的3D磁场结构中，我们开始考虑将EXB漂移到详细信息中，因此需要进行摩擦的实验行为。人体的动态仿真代码以及推动研究的必要元素技术已巩固。