左巻きトルサトロンの磁気面に関する研究

以前から直線上のらせんを軸とする近似を用いて、Grad-Shafranov方程式を解くことが出来るようになっているのでその解を基にして、左巻きコイルによる楕円率が負の磁気面について、パラメータを広範囲に変化させて、その形状をコンピュータに描かせ、その特性を明らかにした。またプラズマの圧力による影響を考慮するため、先ず対称性の良いトカマクの正の楕円率をもつ磁気面と負の楕円率をもつ磁気面とを比較してみた。トカマクの閉じ込め特性からは、左巻きコイルによる楕円率が負の磁気面は、双極子電流が大きく、従って軸の変位も右巻きコイルによる楕円率が正の磁気面の場合よりも大きいことが明らかになった。またこれまで、双極子電流のプラズマ柱外に作る磁場の表示式が、SHAF RANOVとJOHNSONとで異なっている点が問題であったが、これは磁気軸を固定して、それを常に座標軸にとった場合の解が後者であり、プラズマ柱の幾何学的中心を座標軸にとったのがSHAFRANOVの解であることを明らかにした。これらの関係はトルサトロンにおいても全く同様に成り立つので、トーラスプラズマ全体を総括的に把握する上でも興味深い。即ち、双極子電流のプラズマ柱外に作る磁場を測定することによって、磁気軸の位置を求めることが出来るし、プラズマのベータ値に関係なく磁気面形状を一定にするために必要な垂直磁場、四重極子磁場、六重極子磁場を求めることが出来る。サーキュラライザーの設計については、計算精度を上げ、磁気井戸やシヤーをコイル電流の関数として求め、最適パラメータを明らかにした。またVINTOTRONの実験では、約1KAの放電電流をロゴスキーコイルで測定することが出来た。これは磁力線が閉じた磁気面を形成していることを示すものであり、これによって小型VINTOTRON実験としての所期を目的はおよそ達っせられた。

以前から直線上のらせんを軸とする近似を用いて、Grad-Shafranov方程式を解くことが出来るようになっているのでその解を基にして、左巻きコイルによる楕円率が負の磁気面について、パラメータを広範囲に変化させて、その形状をコンピュータに描かせ、その特性を明らかにした。またプラズマの圧力による影響を考慮するため、先ず対称性の良いトカマクの正の楕円率をもつ磁気面と負の楕円率をもつ磁気面とを比較してみた。トカマクの閉じ込め特性からは、左巻きコイルによる楕円率が負の磁気面は、双極子電流が大きく、従って軸の変位も右巻きコイルによる楕円率が正の磁気面の場合よりも大きいことが明らかになった。またこれまで、双極子電流のプラズマ柱外に作る磁場の表示式が、SHAF RANOVとJOHNSONとで異なっている点が問題であったが、これは磁気軸を固定して、それを常に座標軸にとった場合の解が後者であり、プラズマ柱の幾何学的中心を座標軸にとったのがSHAFRANOVの解であることを明らかにした。これらの関係はトルサトロンにおいても全く同様に成り立つので、トーラスプラズマ全体を総括的に把握する上でも興味深い。即ち、双極子電流のプラズマ柱外に作る磁場を測定することによって、磁気軸の位置を求めることが出来るし、プラズマのベータ値に関係なく磁気面形状を一定にするために必要な垂直磁場、四重極子磁場、六重極子磁場を求めることが出来る。サーキュラライザーの設計については、計算精度を上げ、磁気井戸やシヤーをコイル電流の関数として求め、最適パラメータを明らかにした。またVINTOTRONの実験では、約1KAの放電電流をロゴスキーコイルで測定することが出来た。これは磁力線が閉じた磁気面を形成していることを示すものであり、これによって小型VINTOTRON実験としての所期を目的はおよそ達っせられた。