イオンサイクロトロン周波数帯の高周波入射によるプラズマ診断法の開発

开发在离子回旋加速器频带内使用高频注入的等离子体诊断方法

基本信息

批准号：
18035002
负责人：
市村真
金额：
$ 3.14万
依托单位：
University of Tsukuba
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

境界条件に強く依存し、プラズマ全体に渡って励起されるグローバルなモードを利用し、プラズマパラメタやその空間分布を推定する能動的な診断法の開発を行ってきた。平成18年度には、複雑な空間形状を持つ非軸対称アンカー部のプラズマパラメタを評価するため、広い周波数範囲に渡ってインピーダンス整合が可能な外部回路系を構築し、低電力高周波の周波数を階段状に掃引してプラズマに印加した。平成19年度においては、軸対称なセントラル部においても高周波入射系を整備し、印加高周波を入力、励起波動を出力とした複素伝達関数を用いて、波動の共鳴的励起を明らかとした。これらの固有モード形成からプラズマパラメタを評価するために、3次元のアンテナープラズマ結合コードの開発を進め、非軸対称アンカー部における初期的な計算結果を得た。セントラル部で励起される波動が、非軸対称磁場部でその偏波の回転方向を変えることが明らかとなり、実験結果と比較できることが確認された。さらに精度良い計算を行うため、大型計算機を用いた解析を実施している。また、計算結果の妥当性を調べるために、アンカ部プラズマの詳細な計測を進めた。高周波を用いたプラズマ診断法の発展として、受動的な手法を確立することを念頭に、日本原子力研究開発機構で稼動中のJT-60U装置で観測される核反応生成イオンに起因するイオンサイクロトロン周波数帯の自発励起波動を詳細に解析した。これまでに報告さている励起機構と異なる、新たな機構が存在することが明らかとなり、波動の計測から、その励起機構の解明を経て、プラズマ診断につながることを明らかとした。

我们开发了主动诊断方法，通过利用强烈依赖边界条件并在整个等离子体中激发的全局模式来估算等离子参数及其空间分布。在2006年，为了评估具有复杂空间形状的非轴对称锚段的等离子体参数，构建了能够在较大频率范围内进行阻抗匹配的外部电路系统，并以逐步的方式扫除了低功率高频频率并应用于血浆。在2007年，在轴对称中央部分中也开发了高频入射系统，并使用具有应用高频输入和激发波输出的复杂传递函数揭示了波浪的共振激发。为了评估这些本本征形成的等离子体参数，我们开始开发三维天线等离子体耦合代码，并获得了非轴对称锚段的初始计算结果。据显示，在中心部分激发的波改变了其在非轴对称磁场部分中极化的旋转方向，并且可以证实它们可以与实验结果进行比较。为了执行更准确的计算，使用大型计算机进行分析。此外，为了研究计算结果的有效性，进行了锚定等离子体的详细测量。考虑到，使用高频建立了一种被动方法作为血浆诊断方法的进步，我们已经详细分析了由于在日本原子能机构在JT-60U设备中观察到的核反应产生离子引起的离子循环频带中的自发激发波。已经揭示了有一种新机制与迄今为止报道的激发机制有所不同，并且在测量波和阐明激发机制后导致血浆诊断。

项目成果

期刊论文数量（12）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

GAMMA10における低周波磁場揺動の方位角方向モード数の解析

GAMMA10中低频磁场波动的方位模数分析

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
影响因子：
0
作者：
茂木;ゆき美・市村;真;他.
通讯作者：
他.

Observation of spontaneously excited waves near the ion cyclotron frequecy range on JT-60U

JT-60U上离子回旋加速器频率范围附近自发激发波的观测

DOI：
发表时间：
2008
期刊：
Nuclear Fusion 48
影响因子：
0
作者：
M.;Ichimura・ H.;Higaki;et. al.
通讯作者：
et. al.

Wave Excitation in Magnetically Confined Plasmas with an Anisotropic Velocity Distribution

DOI：
10.13182/fst07-a1337
发表时间：
2007-02
期刊：
Fusion Science and Technology
影响因子：
0.9
作者：
M. Ichimura;H. Higaki;S. Kakimoto;Y. Yamaguchi;K. Nemoto;M. Katano;I. Kozawa;H. Muro;M. Ishikawa;S. Moriyama;T. Suzuki;T. Watanabe;T. Cho
通讯作者：
M. Ichimura;H. Higaki;S. Kakimoto;Y. Yamaguchi;K. Nemoto;M. Katano;I. Kozawa;H. Muro;M. Ishikawa;S. Moriyama;T. Suzuki;T. Watanabe;T. Cho

Observation of spontaneously excited waves near the ion cyclotron range of frequency on JT-60U

JT-60U上离子回旋加速器频率范围附近自发激发波的观测