ダイバ-タを有する逆磁場ピンチプラズマの閉じ込め特性の研究

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本研究は逆磁場ピンチ(RFP)プラズマにポロイダルダイバ-タ配位を導入し、プラズマ閉じ込め特性を実験的に調べることを重点目標にしている。ダイバ-タ配位は横8字型断面の磁気面をもつように、ダイバ-タコイル系が配置されるが、このための放電管は他の研究機関で使用している在来型のベロ-ズ放電管では不適当なので、本研究室で実績のある厚肉ステンレス放電管を特別に製作し、本科学研究費にて購入した(補助金額310万円)。この放電管は直径Φ200±4、ト-ラス直径Φ800±4、ダイバ-タ部直径Φ40±2、リ-ク量10^<-9>Torr・l/sec、ベ-ス圧力8×10^<-7>Torrを得ている。 研究実積の主なものは1.放電管主部の断面は円であるが、一部分はト-ラス方向に幅32mmのスリットをもうけ、ダイバ-タ部に接続しているのでRFPプラズマの生成は困難ではないかと危惧していたが、垂直磁場およびジュ-ル用鉄芯一次巻線位置の最適化を行い当初目標のプラズマを得た。即ち、ダイバ-タ配位のない状態においてプラズマ電流25KA、1msの持続、RFP配位維持時間600μs、プラズマ平均密度3×10^<13>個cm^<-3>、Te(0)【similar or equal】30〜40evのプラズマを得ている。2.ポロイダルダイバ-タ配位を導入した時の磁気面はジュ-ル用鉄芯の効果も考慮し、有限要素法にて計算し、最適なプラズマ電流とダイバ-タコイル電流の関係を得た。3.ポロイダルダイバ-タ配位でのRFPプラズマは、現在のところ確実な再現性は伴わないがRFP配位維持時間が延びて750μsとなり、明らかにダイバ-タ効果は巨視的に現われている。さらに詳細なダイバ-タ効果の検討は分光による不純物計測、スクレイプオフプラズマの探針計測などを行なうことにより実施している。