電流駆動プラズマの熱伝導係数と電流分布の関係に関する研究

电流驱动等离子体中热导系数与电流分布关系的研究

• 批准号: 06780389
• 负责人: 花田 和明
• 金额: $ 0.58万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06780389/
• 关键词: トカマク; 閉じ込め; 低域混成波電流駆動; 熱拡散係数; 電流分布

トカマクプラズマの閉じ込め性能に関する研究は核融合やプラズマ物理における最大の課題のひとつである。近年、トカマク型プラズマ閉じ込め装置やヘリカル型プラズマ閉じ込め装置において改善モードと呼ばれる現象が見つかり注目されている。一部の改善モードでは閉じ込め改善と電流分布の間に強い相関が観測され、電流分布や磁気シアとプラズマの輸送との関係の理論的な検討も盛んに行われており、実験的な検証が熱望されている。WT-3トカマクにおいて電流分布と閉じ込めの関係を調べるために低域混成波電流駆動プラズマを対象に実験を行った。閉じ込めの指標となる熱伝導係数は、電子サイクロトロン波加熱によって局所的に生成した熱パルスの伝達の様子から評価した。上下に2つある入射ランチャーの一方の位相差を変化させて励起する低域混成波の波長の制御を行い、電流分布を変化させた。詳細な電流分布の測定は行われていないが、下側のランチャーの位相差を電流駆動用のΔφ=90度に固定し、上側のランチャーの位相差を60度から330度まで変えてみたところ、電流分布の変化を示唆する、Λの変化が観測された。上側のランチャーの位相差を30度づつ変えて計測を行ったところ60度の場合と90度の場合で熱伝導係数が10m^2/sから5m^2/sに急激に変化した。この60度の場合と90度の場合でのΛの変化の差は0.05だった。この結果は大きな閉じ込めの改善が電流分布のわずか変化で起こることを示している。

托卡马克等离子体约束性能的研究是核聚变和等离子体物理学中最大的挑战之一。近年来，在托卡马克型等离子体限制装置和螺旋型等离子体限制装置中发现了一种被称为改进模式的现象，并引起了人们的关注。在一些改进模式中，已经观察到约束改进与电流分布之间存在很强的相关性，并且正在积极进行电流分布、磁剪切和等离子体输运之间关系的理论研究，并且正在进行实验验证。为了研究WT-3托卡马克中电流分布与约束的关系，利用低频混合波电流驱动等离子体进行了实验。导热系数是约束指数，通过电子回旋波加热局部产生的热脉冲的传输来评估。通过改变上下两个输入发射器之一之间的相位差来控制激发的低频混合波的波长，从而改变电流分布。尽管尚未进行详细的电流分布测量，但对于电流驱动，下发射器的相位差固定为 Δφ = 90 度，上发射器的相位差从 60 度变化到 330 度，即 Λ 的变化。观察到，表明电流分布发生了变化。当我们通过改变30度来测量上发射器的相位差时，导热系数在60度和90度时突然从10 m^2/s变为5 m^2/s。 60度和90度情况下Λ的变化差异为0.05。该结果表明，电流分布的微小变化即可实现较大的限制改进。

项目成果

K.Hanada: "Electron Cyclotron Heating Combined with Lower Wybrid Const Drive on WT" Fusion Engineering and Design. (to be accepted).

K.Hanada：“WT 上的电子回旋加热与 Lower Wybrid Const Drive 相结合”聚变工程与设计。

K.Hanada: "Low Aspect Ratio Tokamek Experinents in the University of Tokyo" Fusion Technology. (to be accepted).

K.Hanada：“东京大学低长宽比托卡梅克实验”聚变技术。

H.Toyama: "Observation of Turbulence Suppression and Transport Reduction in the presence of sherd flow" Pric.15th International Conf.onplasion Phys.and Contv.Nucl,Fusion Research. IAEA-CN-10 A-4-II-3.

H.Toyama：“存在碎片流时湍流抑制和传输减少的观察”Pric.15th International Conf.onplasion Phys.and Contv.Nucl，聚变研究。