Experimental verification of beta effect on symmetry and heat/turbulent transport in advanced heliotron configuration

先进日光管配置中 β 效应对对称性和热/湍流传输的实验验证

• 批准号: 19H01875
• 负责人: 小林 進二
• 金额: $ 10.4万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19H01875/
• 关键词: 先進ヘリカル配位; ベータ効果; 熱輸送; 高ベータプラズマ; 高ベータプラズマ生成; 熱・乱流輸送; 磁場閉じ込め核融合; ビーム放射分光; 乱流揺動計測; ポロイダル流速

本研究課題では、先進ヘリカル配位におけるベータ効果を実験的に検証する事を目的とする。本年度は(1)粒子補給法の最適化と輸送改善との関連性の調査、(2)高ベータプラズマ生成に向けた新しいプラズマ着火手法の物理の理解、について進展が得られた。以下にそれぞれの概要を記す。(1)ヘリカル型プラズマ閉じ込め装置ヘリオトロンJにおいて、高強度ガスパフ（HIGP）法を適用し高密度プラズマを生成すると、HIGPの供給量によっては中心部の電子温度が尖塔化し、通常のガスパフ（GP）法と比べて中心部電子温度の高いプラズマが生成できる事がわかった。このとき、電子密度分布には大きな違いが無く、イオン温度はHIGP法が若干高かった。このプラズマにおいてNBI吸収パワー分布解析に基づく熱輸送解析を適用したところ、HIGP法の場合に熱輸送係数がGP法と比べて、プラズマ中心部で数分の１に低下していることがわかった。このときAXUV強度分布、Halpha発光強度分布を調べると、周辺部の放射損失および水素リサイクリングが低減されていることが確認でき、本手法が周辺プラズマの制御に役立つことが明らかになった。これは本課題で考案した粒子供給法の有効性を示している。(2)本研究課題で考案された新しいプラズマ着火手法では、電子サイクロトロン共鳴のない条件でも2.45HGzマイクロ波の入射により、通常の密度上限を越えるプラズマ生成が可能である事がわかっている。今年度は国際共同研究の元、このプラズマの基礎特性の理解が進展した。具体的に生成過程が3段階のプロセスを持つこと、電子密度の時間発展の特性が明らかになったこと、および入射パワーを調整することでより高い密度が得られることを見いだした。上記成果は国際学会・国内学会（2件の招待講演を含む）および学術誌等において発表した。

This research topic is aimed at achieving the goal of advanced coordination. This year,(1) investigation of the correlation between optimization and transportation improvement of particle supply method,(2) progress in understanding the physics of fire control method, and (3) improvement of particle supply method. The following is a summary of the results. (1)The method of high-intensity high-density high The electron density distribution is high, and the temperature is high. The heat transfer coefficient of the GP method is lower than that of the NBI absorption method in the central part. The intensity distribution of AXUV, the intensity distribution of Halpha emission, the radiation loss of the peripheral part, and the reduction of water element emission are confirmed. The method is used to control the radiation loss of the peripheral part. This paper discusses the feasibility of particle supply method. (2)This research topic is to examine the new fire method, electron resonance conditions, 2.45 HGz incident wave, normal density upper limit, generation possibility, etc. This year, international joint research has made progress in understanding the basic characteristics of the film. The specific generation process is three-stage, and the characteristics of the time evolution of the electron density are different. The above achievements are presented in the International Society and the National Society (2 reception lectures included) and academic journals.

项目成果

Effect of 3D magnetic field on confinement and transport in Heliotron J

3D 磁场对 Heliotron J 约束和输运的影响

• 发表时间: 2022
• 作者: S. Kobayashi;et al.
• 通讯作者: et al.

乱流揺動計測のためのヘリオトロンJビーム放射分光装置の改良

测量湍流波动的日光管 J 束发射光谱仪的改进

• 发表时间: 2019
• 作者: 長慎一郎;小林進二;小林達哉;居田克己;他
• 通讯作者: 他

非共鳴マイクロ波を用いたプラズマ生成 ―ウクライナ・ハルキウ物理技術研を共同研究で支援―

使用非谐振微波产生等离子体 - 通过联合研究支持乌克兰哈尔科夫物理技术研究所 -

IPP, Greifswald(ドイツ)

IPP，格赖夫斯瓦尔德（德国）

IPP greifswald(ドイツ)

IPP格赖夫斯瓦尔德（德国）