低域混成波電流駆動プラズマにおける高効率イオン加熱機構の研究

低频混合波电流驱动等离子体高效离子加热机理研究

• 批准号: 11780351
• 负责人: 花田 和明
• 金额: $ 1.6万
• 依托单位: Kyushu University
• 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: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 2000
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-11780351/
• 关键词: トカマク; イオン加熱; LHCD; マイクロ波反射計; プラズマ閉じ込め; 電子密度揺動; 低域混成波; モード変換; 電子密度振動

超伝導強トロイダル磁場実験装置TRIAM-1Mでは低密度低域混成波電流駆動(以下LHCDと記す)中でOH加熱時のイオン加熱効率を上回る高効率のイオン加熱が観測されている。イオン加熱が起こるとイオン温度に輸送障壁が形成される。この時の粒子の閉じ込め状態やプラズマ中に存在する波動を調べるために以下に示す実験を実施した。1)7GHzから14GHzまで周波数可変のマイクロ波反射計を作製した。発振器はシンセサイザーを用い高電力アンプで最大10Wまで増幅した後、石英窓部にアンテナを設置してプラズマ中にマイクロ波を入射した。電子密度と電子密度揺動のデータを取得し、イオン温度に輸送障壁があるときには電子密度にも輸送障壁があることを確認した。2)LHCD用のクライストロンを発振器として8.2GHz、100W程度のマイクロ波をプラズマ中に入射し、散乱計測を行ったところ散乱波は観測されなかった。3)石英窓を通してプラズマ中から放射される電磁波動の観測を行った。2.45GHzのポンプ波以外に約400MHz離れた周波数に側波帯が観測された。イオン加熱が起こるとポンプ波、側波帯共にバンド幅が狭くなることが観測された。400MHzはイオンプラズマ振動数や低域混成共鳴振動数に相当する。4)静電プローブでプラズマ周辺部の静電波動を調べたところ電磁波動と同様に2.45GHzのポンプ波以外に約400MHz離れた周波数に側波帯が観測された。以上の観測から、プラズマ中心部で発生した約400MHzの低域混成波がイオンプラズマ波にモード変換してイオン加熱を起こしている可能性があることがわかった。

Triam-1M is a low density, low domain hybrid current generator with high heating efficiency during OH heating. The heat transfer barrier is formed by heating. The time limit for the particles is set. 1)7GHz to 14GHz, the frequency can be changed to control the reflection meter. The oscillator is used for high power up to 10W. After the oscillator is set, the oscillator is used for high power up to 10W. electron density, electron density 2) The LHCD oscillator uses 8.2GHz, 100W microwave waves to be incident on the amplifier and perform scattered measurement. 3)Quartz transmission and electromagnetic wave detection 2.45 GHz and about 400MHz. The heating wave and the side wave are all narrow in amplitude. 400MHz is equivalent to the number of vibrations and low-domain hybrid vibrations. 4)Electrostatic wave frequency modulation of electromagnetic wave frequency of about 400MHz The possibility of generating a low-domain hybrid wave of about 400MHz in the center of the above measurement is discussed.

项目成果

S.Itoh, et al.: "Recent Progress on High Performance Steady State in the superconducting Tokamak TRIAM-1M"Nuclear Fusion. 39,9Y. 1257-1270 (1999)

S.Itoh 等人：“超导托卡马克 TRIAM-1M 高性能稳态的最新进展”核聚变。

S.Itoh,et al: "Recent Progress on High Performance Steady State Plasmas in the Superconducting Tokamak TRIAM-1M"Nuclear Fusion. 39,9Y. 1257-1270 (1999)

S.Itoh 等人：“超导托卡马克 TRIAM-1M 核聚变中高性能稳态等离子体的最新进展”。

S.Itoh, et al.: "Recent Progress in the superconducting Tokamak TRIAM-1M"Plasma Phy.Control.Fusion. 41,3A. A587-A594 (1999)

S.Itoh 等人：“超导托卡马克 TRIAM-1M 的最新进展”等离子体 Phy.Control.Fusion。

H.Zushi,et al: "High Ion Temperature Discharge and Its Long Sustainment in Both Limiter and Single-Null Configuration on TRIAM-1M"Nuclear Fusion. 39,11Y. 1955-1963 (1999)

H.Zushi等人：“TRIAM-1M核聚变的高离子温度放电及其在限制器和单空配置中的长期持续”。

H.Zushi,, et al.: "High Ion Temperature Discharge and its long Sustainment in Both Limiter and Single-null Configuration on TRIAM-1M"Nuclear Fusion. 39,11Y. 1955-1963 (1999)

H.Zushi 等人：“TRIAM-1M 核聚变上的高离子温度放电及其在限制器和单零配置中的长期维持”。