アルベンイオンサイクロトロン不安定性と温度非等方性緩和の研究

艾苯离子回旋不稳定性和温度各向异性弛豫研究

• 批准号: 05680383
• 负责人: 市村 真
• 金额: $ 0.96万
• 依托单位: University of Tsukuba
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1993
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1993 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-05680383/
• 关键词: 核融合プラズマ; ミラー磁場; 高周波加熱; アルベン波動; 温度非等方性の緩和; 固有モード; イオンのピッチ角分布; アルベンイオンサイクロトロン不安定性

本研究の目的は、ミラー磁場中でのイオンサイクロトロン周波数近傍(ICRF)の高周波による共鳴加熱の結果、磁力線方向と垂直方向でイオン温度が非等方となり、これに起因して自発励起されるアルベンイオンサイクロトロン(AIC)不安定性に関して、その波動としての性質を解明するとともにプラズマに与える影響を明らかにすることである。当該研究を実行する背景には、プラズマ中に自発励起されるアルベン波動が将来の核融合プラズマにおけるα粒子等高エネルギー粒子に強い影響を及ぼすことの理論的予想がある。ガンマ10実験においては、AIC波動が現存する理論で予測されるより十分に小さなパラメタ領域で観測されている。磁気プローブによるAIC波動の信号を大容量のメモリーを持つAD変換器(購入備品)と記憶装置(購入備品)を用いて多角的に解析を行った結果をもとに、磁力線方向の空間構造を考えた固有モード励起モデルを新たに提案して波動励起の実験的条件が説明できることを示した。(投稿論文を準備中)プラズマに及ぼす影響については、ミラー中央面に設置した多チャンネルの2次電子検出器を用いてイオンのピッチ角分布を測定し、AIC波動励記に起因して磁力線に直角方向の高エネルギーイオン束の減少、磁力線方向のイオン束の増加を観測した。これは、AIC波動により温度非等方性が緩和されることを示している。理論的予測や計算機によるシミュレーションでは報告されているが、実験室プラズマにおいて直接的に観測したことは初めてである。この結果については、Phys.Rev.Lett.誌に掲載された。

は の purpose, this study ミ ラ ー magnetic field で の イ オ ン サ イ ク ロ ト ロ ン cycle for nearly alongside の high frequency (ICRF) に よ と る resonance heating の results, the lines of magnetic force direction vertical で イ オ ン temperature が the party と な り, こ れ に cause し て since 発 excitation さ れ る ア ル ベ ン イ オ ン サ イ ク ロ ト ロ ン (AIC) unrest に masato し て, そ の Volatility と し て の nature を interpret す る と と も に プ ラ ズ マ に and え る influence を Ming ら か に す る こ と で あ る. Line when the study を be す る background に は, プ ラ ズ マ に since 発 excitation in さ れ る ア ル ベ ン fluctuations が の プ nuclear fusion in the future ラ ズ マ に お け る alpha particle contour エ ネ ル ギ ー particle に strong い influence を and ぼ す こ と の theory to think が あ る. ガ ン マ 10 be 験 に お い て は fluctuations, AIC が existing す で る theory to measure さ れ る よ り very small に さ な パ ラ メ タ field で 観 measuring さ れ て い る. Magnetic 気 プ ロ ー ブ に よ る AIC の signal fluctuations を high-capacity の メ モ リ ー を hold つ AD - changer (buying spare parts) と memory device (buying spare parts) を い line analytical を に っ て many horns た results を も と に, the direction of magnetic field lines の space structure を exam え た inherent モ ー ド wound up モ デ ル を new た に proposal し て wave excitation up の be 験 conditions が illustrates で き る Youdaoplaceholder0 とを shows た. (submission paper を preparation) プ ラ ズ マ に and ぼ す influence に つ い て は, ミ ラ ー central surface に set し た more チ ャ ン ネ ル の twice electronic 検 extractor を with い て イ オ ン の ピ ッ チ angular distribution を determination wave excitation し, AIC に remember cause し て lines に right-angle direction の high エ ネ ル ギ ー イ オ ン の reduce beam, the lines of magnetic force direction の イ オ ン の raised beam plus を 観 Measure た. The non-isotropic が moderation of <s:1> れる and AIC fluctuation によ によ temperature される shows that て て る る る. Theory to measure や computer に よ る シ ミ ュ レ ー シ ョ ン で は report さ れ て い る が, be 験 chamber プ ラ ズ マ に お い て direct に 観 measuring し た こ と は early め て で あ る. The results are に に に て て て された and the journal Phys.Rev.Lett. Youdaoplaceholder2 reports された.

项目成果

Hitoshi Hojo: "Interchange stability criteria for anisotropic central-cell plasmas in the tandem mirror GAMMA 10" Japan Journal of Applied Physics. 32. 2116-2117 (1993)

Hitoshi Hojo：“串联镜 GAMMA 10 中各向异性中心细胞等离子体的交换稳定性标准”日本应用物理学杂志。

Masaaki Inutake: "Confinement scaling,heating and stability in the GAMMA 10 and HIEI tandem mirrors" Proc.of 14th Int.Conf.on Plasma Phys.and Contr.Fusion Res.,Wurzburg. 2. 651-658 (1993)

Masaaki Inutake：“GAMMA 10 和 HIEI 串联反射镜中的限制缩放、加热和稳定性”Proc.of 第 14 届国际等离子体物理与控制融合研究会议，维尔茨堡。

Hitoshi Hojo: "Density fluctuations associated with electromagnetic waves in ion cyclotron range of frequencies" Japan Journal of Applied Physics. 32. 3287-3288 (1993)

Hitoshi Hojo：“离子回旋加速器频率范围内与电磁波相关的密度波动”日本应用物理学杂志。

Makoto Ichimura: "Stability of ICRF-heated plasmas in the GAMMA 10 tandem mirror" to be published on Fusion Engineering and Design. (1994)

Makoto Ichimura：“GAMMA 10 串联镜中 ICRF 加热等离子体的稳定性”将发表在 Fusion Engineering and Design 上。

Makoto Ichimura: "Observation of Pressure Anisotropy Relaxation Associated with Alfven-ion-cyclotron fluctuation observed in ion-cyclotron range of frequency heated mirror Plasma" Physical Review Letters. 70. 2734-2737 (1993)

Makoto Ichimura：“在频率加热镜等离子体的离子回旋加速器范围内观察到与阿尔文离子回旋加速器波动相关的压力各向异性弛豫的观察”物理评论快报。