ポンプリミタ-とコンディショニングによる逆転磁場ピンチプラズマ放電制御の研究

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プラズマ閉じ込めに非常に重要である、プラズマ壁-相互作用を能動的に制御する為に、ポンプリミタ-系を組み上げ、逆転磁場ピンチト-ラス装置REPUTE-1に設置した。このポンプリミタ-系は、Zr/Al非蒸発ゲッタ-ポンプ、リミタ-ヘッド、継手、リミタ-導入部、バルブ、広帯域電離真空計、四重極質量分析器等よりなる。ゲッタ-ポンプは所期の排気速度を満足した。熱負荷を考慮したシミュレ-ションにより設計したリミタ-ヘッドを3種類用意し、それぞれの得失を比較している。何れもポンプリミタ-を作動せずに、ヘッドをプラズマ中に挿入しても、プラズマ放電に悪影響を与えていない。又、プラズマ端に挿入したヘッドに負のバイアス電圧を付加すると、ワンタ-ン電圧の減少等のプラズマ・パラメ-タの向上が見られている。真空壁のコンディショニングとして、フォトトロン・ベ-キング、グロ-放電、カ-ボニゼ-ションを行い、それを不純物汚染度、水素吸収、放出速度の観点から調べている。残留ガス種と分圧は、四重極質量分析器(全圧は広帯域電離真空計を使用)によって評価する。フォトトロンでは、予期通り時間と共に水の分圧が減少した。グロ-放電、カ-ボニゼションにより、第一壁中の水素含有量を調べ、その制御によって、プラズマ・パラメ-タの向上、ポンプアウト現象の軽減をする事ができた。以上の事を踏まえ、プラズマ-壁相互作用を総合的観点から調べ、REPプラズマ放電の最適化の理解を進めている。