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

点击翻译按钮获取中文摘要

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。