ヘリカル磁気軸系における無電流プラズマの閉じ込め特性に関する研究

螺旋磁轴系统无电流等离子体约束特性研究

• 批准号: 01050002
• 负责人: 渡辺 博茂
• 金额: $ 10.24万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Fusion Research
• 财政年份: 1989
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1989 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-01050002/
• 关键词: ヘリカル軸系; ヘリアック; MHD平衡; 磁気面; ECRH; そら豆形断面; ラングミアプローブ; ベータ値

本研究の主目的は、ヘリカル軸系、特にヘリアック磁界配位におけるプラズマの閉じ込めに関する基本的な現象の原理実証をすることである。この目的を遂行するために、本年度行った研究のうち主なものをあげると:1.ヘリアックに特有の「そら豆」形断面の磁気面が所期の目標通りのものが得られているかどうかを電子ビーム法を用い、3種類の異なる方法で確認した。その結果、1個の電子軌道の測定面上の投影点と測定結果が極めてよく一致していることから、ほぼ所期の目標通りの磁界配位の得られていることが確認できた。2.プラズマの磁界閉じ込め方式においては、まずプラズマの磁気流体的平衡が得られているかどうかを確認するには重要なことである。本研究においては、これを二つの方法で行った。一つは、そら豆形の断面を実際に写真に撮るという極めて単純な手法で確認した。これは蛍光メッシュを装置のある断面上におき、プラズマを生成すると、プラズマの存在するところが蛍光を発し断面が確認できる。もう一つの方法は、プラズマの等圧面を測定しそれをコンピュウタによる等圧面(又は磁気面)と比較することによって、プラズマのMHD平衡の存在を実証することが出来る。本研究では2.45GHzのマイクロ波による電子共鳴加熱法によってプラズマを生成している。ラングミアプローブによって電子密度neと電子温度Teを測定し、プラズマの圧力はp=neTeから計算している。ある断面を2次元的にプローブを動かし、その面上で等圧面を描かせる。種々の形状パラメータを変化させて測定した結果、数値計算とよい一致を見ているので、低ベータ領域であるが、東北大学ヘリアック装置ではプラズマのMHD的平衡が実験的に確認することができた。現在10GHzのECRHの準備中であり、もう少し高密度側での実験が可能となるので、プラズマの閉じ込めに関する実験に着手することができる予定である。

The main purpose of this study is to prove the principle of basic phenomena in the field of magnetic field coordination The purpose of this study is to achieve the following goals:1. To identify the unique "bean-shaped" magnetic surface of the desired purpose of communication; 3. To identify the different methods of communication. The result of the measurement of the electron orbit is consistent with that of the projection point on the measurement plane. The expected magnetic field coordination is confirmed. 2. The balance of the magnetic fluid in the magnetic field is determined by the magnetic field closure method. This study is intended to be conducted in two ways. A bean-shaped cross section is actually a photo. It's a pure technique. The light source is located on the surface of the device. A method for determining the isostatic pressure surface of the MHD is proposed. The isostatic pressure surface (magnetic surface) is compared with the MHD equilibrium. In this study, the electron resonance heating method was used to generate the 2.45 GHz microwave. The electron density ne and electron temperature Te are measured and the pressure p=neTe is calculated. 2-D cross section of the surface of the same pressure surface The shape of the species has been changed, and the measurement results, numerical calculations, and calculations are consistent. This is a confirmation that the balance of MHD in the Northeastern University mobile device is truly balanced in low-density areas. Now the 10GHz ECRH is ready for use on the high density side.

项目成果

H.Watanabe et al.: "Experimental Sudies of a Helical Axis Stellarator(TU-Heliac)" Proc.Intern.Stellarator Workshop(Oak Ridge),IAEA Technical Meeting. 4 (1999)

H.Watanabe 等人：“螺旋轴仿星器的实验研究（TU-Heliac）”Proc.Intern.仿星器研讨会（橡树岭），国际原子能机构技术会议。

S.Kitajima et al.: "Experimental Studies of a Helical Axis Stellarator(TU-Heliac)" Proc.1st Intern.TOKI Conf.on PLasma Physics and Nuclear Fusion. (1990)

S.Kitajima 等人：“螺旋轴仿星器（TU-Heliac）的实验研究”Proc.1st Intern.TOKI Conf.on Plasma Physical and Nuclear Fusion。