準等磁場の概念を用いたヘリカル系磁場配位最適化の理論研究

利用准等磁场概念进行螺旋系统磁场配置优化的理论研究

基本信息

  • 批准号:
    11780360
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 1.41万
  • 依托单位:
  • 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

项目摘要

W7-Xの有限ベータ平衡と準等磁場Quasi-isodynamic(QI)配位において、両者ともに、アルファ粒子の減速時間程度の間、アルファ粒子の損失がほとんどない、という結果が報告されている。W7-Xの有限ベータ配位では、真空配位と比べて一様磁場成分の径方向変化の増加(反磁性効果)が顕著であり、これが真空配位と比較してアルファ粒子閉じ込めが改善される大きな要因であると考えられる。これに対してQIでは、W7-Xの真空配位の磁場構造に新たなヘリシティが追加されている(アルファ粒子閉じ込め改善を目指した最適化の結果)。従って、この2つの配位(W7-X有限ベータ、QI)では、異なった方法によってアルファ粒子の良好な閉じ込めが実現されていることになる。上記の結果の物理的な理解を得るために「ポロイダルドリフト促進」の観点から両者を比較した。W7-X有限ベータ平衡では、ポロイダルドリフト促進は一様磁場成分の径方向変化によって実現されており、その効果は角度の依存性なく、すべての領域ですべての粒子に対して有効である。これに対してQIでは、新たに導入されたヘリシティB(1,-1)によって、径方向ドリフトが促進される領域でのポロイダルドリフトが効果的に促進されている。しかしB(1,-1)の角度依存性によって部分的にはポロイダルドリフトが弱められ、その領域では一方向の径方向ドリフトを長く受けて磁気面からの逸脱が大きくなることがありえる。これによってQIではプラズマ中心部で生成されたアルファ粒子は、減速時間の間、系外へは逃げないが、その磁気面からのずれはW7-X有限ベータ平衡に比べて大きくなりうる。従って、W7-Xの有限ベータにおける一様磁場成分の径方向変化によるポロイダルドリフト促進の結果としての閉じ込め改善のほうが魅力的である、と結論できる。
W7 -x の limited ベ ー タ balance と Quasi Quasi - such as magnetic field isodynamic (QI) ligand に お い て, struck と も に, ア ル フ ァ particle degree between の の deceleration time, ア ル フ ァ particle loss の が ほ と ん ど な い, と い う results が reports さ れ て い る. W7 -x の limited ベ ー タ ligand で は, vacuum ligand と than べ て 1 の others in magnetic field component の diameter direction - rights add (anti magnetic unseen fruit) が 顕 the で あ り, こ れ が vacuum ligand と compare し て ア ル フ ァ particle closed じ 込 め が improve さ れ る big き な by で あ る と exam え ら れ る. こ れ に し seaborne て QI で は, W7 - X の vacuum ligand の magnetic field structure に new た な ヘ リ シ テ ィ が additional さ れ て い る (ア ル フ ァ particle closed じ 込 め improve を refers し た optimization の results). 従 っ て, こ の 2 つ の ligand (W7 - X limited ベ ー タ, QI) で は, different な っ た method に よ っ て ア ル フ ァ particle の good な closed じ 込 め が be presently さ れ て い る こ と に な る. Written の results る の physical な understand を た め に "ポ ロ イ ダ ル ド リ フ ト promote" の 観 point か ら struck the を compare し た. W7 - X limited ベ ー タ balance で は, ポ ロ イ ダ ル ド リ フ ト promote は a others in magnetic field component の diameter direction - the に よ っ て be presently さ れ て お り, そ の unseen fruit の は Angle dependency な く, す べ て の field で す べ て の particle に し seaborne て have sharper で あ る. こ れ に し seaborne て QI で は, new た に import さ れ た ヘ リ シ テ ィ B (1, 1) に よ っ て, diameter direction ド リ フ ト が promote さ れ る field で の ポ ロ イ ダ ル ド リ フ ト が unseen fruit に promote さ れ て い る. し か し B (1, 1) の Angle dependency に よ っ て part of に は ポ ロ イ ダ ル ド リ フ ト が weak め ら れ, そ の field で は a direction の diameter direction ド リ フ ト を long く by け て magnetic 気 surface か ら の escape が off big き く な る こ と が あ り え る. こ れ に よ っ て QI で は プ ラ ズ マ center department で generated さ れ た ア ル フ は ァ particles, deceleration time, between の extrasolar へ は fled げ な い が, そ の magnetic 気 surface か ら の ず れ は W7 - X limited ベ ー タ balance に than べ て big き く な り う る. 従 っ て, W7 - X の limited ベ ー タ に お け る a others in magnetic field component の diameter direction - the に よ る ポ ロ イ ダ ル ド リ フ ト promote の results と し て の closed じ 込 め improve の ほ う が charm で あ る, と conclusion で き る.

项目成果

期刊论文数量(18)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
M. Yokoyama: "Collisionless Particle Confinement Improvement with the Poloidal-Angle Independent Magnetic Field Components in Helical-Axis Stellarator Configurations"Journal of Plasma and Fusion Research. 76・3(掲載予定). (2000)
M. Yokoyama:“螺旋轴仿星器配置中极角独立磁场分量的无碰撞粒子限制改进”《等离子体与聚变研究杂志》76·3(待出版)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
M.Wakatani,....M.Yokoyama et al.,: "Study of a Helical Axis Heliotron"NUCLEAR FUSION. 40. 569-573 (2000)
M.Wakatani,...M.Yokoyama 等人,:“螺旋轴日光管的研究”核聚变。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
S.Okamura,...M.Yokoyama et al.,: "Physics and Engineering Design of a Low-Aspect-Ratio Quasi-Axisymmetric Stellarator, CHS-QA"NUCLEAR FUSION (18^<th> International Fusion Energy Conference). (受理済).
S.Okamura,...M.Yokoyama 等人:“低纵横比准轴对称仿星器的物理和工程设计,CHS-QA”核聚变(第 18 届国际聚变能会议)。 (公认)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Y.Sato,M.Yokoyama,M.Wakatani and V.D.Pustovitov: "Complete Suppression of Pfirsch-Schluter Current in a Toroidal L=3 Stellarator"NUCLEAR FUSION. 40. 1627-1633 (2000)
Y.Sato、M.Yokoyama、M.Wakatani 和 V.D.Pustovitov:“在环形 L=3 仿星器中完全抑制 Pfirsch-Schluter 电流”核聚变。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
K.Ida,...M.Yokoyama et al.,: "Transition from Ion Root to Electron Root in NBI Heated Plasmas in LHD"NUCLEAR FUSION (18^<th> International Fusion Energy Conference). (受理済).
K.Ida,...M.Yokoyama 等人:“LHD 中 NBI 加热等离子体中从离子根到电子根的转变”核聚变(第 18 届国际聚变能会议)(已接受)。
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    0
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  • 资助金额:
    $ 1.41万
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    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 1.41万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 1.41万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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  • 财政年份:
    2002
  • 资助金额:
    $ 1.41万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
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  • 批准号:
    09780473
  • 财政年份:
    1997
  • 资助金额:
    $ 1.41万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
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