Non-diffusive transport study in detached plasmas under ITER-like parameter conditions

ITER 类参数条件下分离等离子体的非扩散输运研究

• 批准号: 18KK0410
• 负责人: 田中 宏彦
• 金额: $ 9.9万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (A))
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019 至 2023
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18KK0410/
• 关键词: 非拡散的輸送; 非接触プラズマ; Magnum-PSI; 揺動解析; 静電プローブ; 高速カメラ; 再結合フロント; ダイバータプラズマ; MAGNUM-PSI

本国際共同研究では、ITERダイバータ領域に匹敵するプラズマパラメータ・磁場強度を有する直線型超電導装置Magnum-PSI（オランダ、DIFFER研究所）を用いて揺動データセットを取得し、非拡散的輸送の実験条件依存性を調査する。パラメータ領域や磁場構造の異なる国内複数装置（NAGDIS-II, GAMMA 10/PDX, LHD）で得られた結果と比較することで、ITERや原型炉といった将来装置における輸送特性を外挿評価することを目的とする。4年目である2022年度は、コロナ禍による渡航の制限が大幅に緩和されたことから、準備・打ち合わせおよび実験のため、オランダDIFFER研究所への出張を2回にわたり行った。2021年度までの国内装置NAGDIS-IIを用いた模擬・比較実験において、静電プローブを熱負荷の低い径方向周辺部に固定し、高速カメラ計測を同時に行い条件付き平均ならびにトモグラフィ解析を適用することで、プラズマ内部の挙動を推定可能なことがわかっている。同手法をMagnum-PSIに適用するため、1Tを超える強磁場環境において下流ガス流量調整により接触・非接触状態を遷移させ、各条件での静電プローブ・高速カメラの同時計測を実施した。この他、比較対象である国内直線型装置のGAMMA 10/PDXにおける揺動解析内容を学術論文にまとめ発表した。また、多変量解析手法の周辺揺動信号への適用に関して海外研究者との情報交換・共著発表を行うとともに、LHDを対象とした研究成果を学術論文として発表した。加えて本研究では、欧州滞在の利点を活かす目的から、3次元輸送コードEMC3-EIRENEを用いた研究を並行して行っている。トカマク装置JT-60SAに印加する外部摂動磁場やトロイダル磁場リップルに対する周辺プラズマへの影響を調査した。

This international joint study investigates the dependence of linear superconducting devices Magnum-PSI (IGSI, DIFFER Research Institute) on magnetic field strength in the field of ITER, and on the acquisition of discrete transport conditions. A comparison of the results obtained from the field and the magnetic field structure of a domestic complex device (NAGDIS-II, GAMMA 10/PDX, LHD) shows that the transport characteristics of a prototype furnace and a future device are evaluated externally. In 2022, the limit of navigation was greatly relaxed, and the preparation and cooperation were greatly improved. In 2021, the domestic device NAGDIS-II will be used for simulation, comparison, measurement, and simultaneous operation of static electricity, thermal load, low-diameter circumferential portion, and high-speed measurement. The same method Magnum-PSI is applicable to high magnetic field environment, and the flow rate adjustment is carried out in contact and non-contact state, and the electrostatic discharge under various conditions is carried out simultaneously. This comparison is based on the analysis of the dynamic behavior of GAMMA 10/PDX linear devices in China. The application of multi-dimensional analysis methods to the information exchange and development of overseas researchers, and the development of academic papers In addition, this study is conducted in parallel with the study on the application of EMC3-EIRENE in Europe. Investigation of the influence of external magnetic field on JT-60SA

项目成果

JT-60SA edge plasma modeling under several resonant magnetic perturbation conditions

几种谐振磁扰动条件下的 JT-60SA 边缘等离子体建模

• 发表时间: 2021
• 作者: S. Enomoto;H. Tanaka;G. Kawamura;G. Matsunaga;M. Kobayashi;K. Hoshino;Y. Suzuki;S. Kajita;and N. Ohno
• 通讯作者: and N. Ohno

Reduction of pulsed particle load with dynamic pressure induced by transient recycled neutral flux

通过瞬态再循环中性通量引起的动态压力减少脉冲颗粒负载

• DOI: 10.1088/1361-6587/ac8acb
• 发表时间: 2022
• 期刊: Plasma Physics and Controlled Fusion
• 影响因子: 2.2
• 作者: Hayashi Yuki;Tanaka Hirohiko;Ohno Noriyasu;Kajita Shin;Morgan Thomas;van der Meiden Hennie;Scholten John;Vernimmen Jordy;Natsume Hiroki;Sawada Keiji;Masuda Shota
• 通讯作者: Masuda Shota

Global fluctuation structures across ionizing- and recombining-plasma regions

电离和重组等离子体区域的全局波动结构

• 发表时间: 2022
• 作者: H. Tanaka;H. Natsume;S. Kajita;N. Ohno
• 通讯作者: N. Ohno

Study of the intermittent plasma structure around the divertor simulation experimental module in GAMMA 10/PDX

GAMMA 10/PDX偏滤器模拟实验模块周围间歇等离子体结构研究

• DOI: 10.1063/5.0129886
• 发表时间: 2023
• 期刊: Physics of Plasmas
• 影响因子: 2.2
• 作者: H. Tanaka;N. Ezumi;T. Sugiyama;H. Gamo;N. Shigematsu;M. Yoshikawa;J. Kohagura;M. Hirata;S. Togo;N. Ohno;and M. Sakamoto
• 通讯作者: and M. Sakamoto

Evaluation of axial decay length of plasma pressure in detached plasma

分离等离子体中等离子体压力轴向衰减长度的评估

• DOI: 10.1016/j.nme.2020.100812
• 发表时间: 2020
• 期刊: Nuclear Materials and Energy
• 影响因子: 2.6
• 作者: H. Tanaka;N. Ohno;S. Kajita;H. Takano;S. Hattori;and Y. Imaeda
• 通讯作者: and Y. Imaeda