コンパクト・トロイド(CT)入射装置の最適化に関する研究

紧凑型环形（CT）注射装置的优化研究

• 批准号: 12780366
• 负责人: 福本 直之
• 金额: $ 0.58万
• 依托单位: Himeji Institute of Technology
• 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: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 2001
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-12780366/
• 关键词: コンパクト・トロイド; コンパクト・トーラス; スフェロマック; CT; 燃料供給; CT入射装置

本研究の目的は,トカマク装置等の核融合閉じ込め装置における燃料粒子補給のためのコンパクト・トロイド(CT)入射装置の最適化である.主に,今後CT入射装置で重要と考えられる以下の2項目に重点を置き研究を行った.1.CT入射装置のガスパフからの入射対象プラズマへの余剰ガス流入の抑制新ガスパフ(電磁弁)の設計・製作を行い,ガス注入量等のガスパフ特性を調べた.また,ガス量の制御が容易なピエゾバルブを用いて,2段電源による,1段:生成,2段:加速運転に成功した.これにより,大型装置を対象としてCT入射装置において,ピエゾバルブによるCT生成・加速が可能であることを実証した.今後の研究の展開として:新ガスパフによるCT生成実験を行う予定である.また,ピエゾバルブにおいては,CT生成・加速時の余剰ガスの振舞いについては確認されておらず,引続きピエゾバルブを用いたCT入射装置での実験を行う予定である.2.CT中の不純物の分析とCT入射装置内壁のコンデイショニング基準の確立ヘリウムガスでのCT生成に成功し,水素ガスに比べて再現性の良いCT生成・加速が可能であることが明らかとなった.さらに放電後のCT入射装置内の真空度回復時間等の結果も含めて,ヘリウムを動作ガスとした放電により,CT生成・加速の調整実験と並行した壁のコンディショニングが可能であることがわかった.今後の研究の展開として:ベーキング,ヘリウム放電洗浄,水素放電でのランニング運転等による壁のコンディショニング前後におけるCT中の不純物や中性ガスの分析を,可視分光システムを用いて行う予定である.

The purpose of this study is to optimize the fuel particle supply of nuclear fusion devices such as nuclear fusion devices. 1. Design and manufacture of CT incident device, and adjustment of its characteristics such as injection volume, etc. 2-stage power supply, 1-stage: generation, 2-stage: acceleration operation. For large devices, CT incidence devices, CT generation and acceleration are possible. Future research and development: new research and development. 2. Analysis of impurities in CT and establishment of criteria for CT generation on the inner wall of CT incidence device. Water element is more reproducible than water element. CT generation and acceleration are possible. The results of vacuum recovery time in CT incident device after discharge include: CT generation, acceleration adjustment and parallel wall temperature recovery. The future development of the research: the analysis of impurities and neutral substances in CT before and after the separation of impurities and neutral substances in CT, the analysis of visible spectroscopy and the use of neutral substances in CT.

项目成果

M.Nagata et al.: "Behaviour of compact toroid injected into an external magnetic field"Nuclear Fusion. 41・11. 1687-1694 (2001)

M.Nagata 等人：“注入外部磁场的紧凑环形线圈的行为”核聚变 41・11（2001）。

J.Miyazawa et al.: "Design of spheromak injector using conical accelerator for Large Helical Device"Fusion Engineering and Design. 54. 1-12 (2001)

J.Miyazawa 等人：“大型螺旋装置使用锥形加速器的 spheromak 注射器设计”融合工程与设计。

T.Ogawa et al.: "Compact toroid injection as fueling in the JFT-2M tokamak"Journal of Nuclear Materials. 290-293. 454-458 (2001)

T.Okawa 等人：“JFT-2M 托卡马克中的紧凑环形喷射燃料”《核材料杂志》。