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

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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。