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トカマクに於ける大電流逃走電子の研究

托卡马克大电流逃逸电子研究

基本信息

批准号：
01580004
负责人：
吉田善章
金额：
$ 1.54万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
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-01580004/
关键词：
ビ-ムプラズマ系逃走電子トカマク相対論的電子ビ-ム

项目摘要

トロイダル電流系(トカマク)に於ける逃走電子が、プラズマの平衡、安定性に与える影響について、実験・理論の両面から研究した。大電流の逃走電子は、相対論的効果を持つビ-ムコアを形成し、通常のトカマク型MHD平衡とは異なるビ-ムプラズマ平衡が形成される。本研究では、先ず理論的にビ-ムプラズマ平衡を定式化し、数値解析によってこの平衡の特徴を明らかにした。逃走電子ビ-ムのエネルギ-が1MeV以上程度の相対論的領域に入ると、トロイダルビ-ムの遠心圧力の効果が顕著となり、ビ-ム軌道は平衡磁気面から大半径方向に大きくシフトすると同時に、平衡非対称ファクタ-(Shafranora)Λが大きくなる。ビ-ムが運ぶトロイダル電流が大きくなると、ビ-ム成分によるポロイダル磁場の効果によって、より高エネルギ-の電子が閉じ込められる様になり通常のトカマクと構造が異なるビ-ムプラズマ平衡が得られる事を示した。次に小型トカマク装置NOVA-II(京大・工)を用い、大電流逃走電子放電を行い、トカマクから大きく逸脱した平衡特性を有するビ-ムプラズマ平衡を実験的に得、その特性を解析した。プラズマは大半径30cm小半径6cm、トロイダル磁場は約1Tである。6×10^<18>m^<ー3>以下程度の低密度放電に於いて、トロイダル電流10KA、Λ〜3程度を得た。X線のスペクトルから電子の最大エネルギ-は1.5MeV程度と考えられる。ビ-ム成分は長いテ-ルを持ったエネルギ-分布を持ち、約50%程度の電流を担っていると考えられる。探針によるビ-ム空間分布の計測では広域に広がった分布が得られたが、特に高Λの放電では探針による平衡の乱れが大きく、ビ-ムの集中効果については、今後X線空間分布計測等による計測が必要である。以上の様に、トカマクの大電流逃走電子放電を、ビ-ムプラズマ系の物理によって解析し、その基礎的な特性を明らかにすることができた。

The current system is studied in terms of escape electrons, equilibrium and stability. Large current escape electron, phase theory effect, usually the type of MHD equilibrium, different phase theory effect. In this study, the characteristics of equilibrium are clarified by formalizing and analyzing the equilibrium of the first theory. Escaped electrons are generated in the relative domain of 1MeV or more, and the effect of the telecentric pressure of the electron orbit on the equilibrium magnetic plane is large in the radial direction, and the equilibrium non-relative domain is large in the radial direction. The results of the magnetic field are shown in the following ways: (1) the current is large,(2) the component is large,(3) the electron is large,(4) the structure is large,(5) the balance is small,(6) the effect of the magnetic field is small,(7) the electron is large,(8) the electron is large,(9) the balance is small,(8) the effect of the magnetic field is small,(9) the electron is large,(9) the electron is small,(10) the electron is small,(11) the electron is small,(10) the electron is small,(10) the electron is small,(11) the electron is small,(10) the electron is small,(10) the electron is small,(11) the electron is small,(10) the electron is small,(10) the electron is small,(11) the electron is small,(10) the electron is The second small device NOVA-II(Beijing University) is used in the middle, large current escape electron discharge, large current escape, and balance characteristics. Large radius 30cm, small radius 6cm, small magnetic field about 1T 6×10^<18>m^<-3> or less, and the current density is 10KA or less X-ray electron maximum generation-1.5MeV level. The current distribution of the components is maintained at about 50%. It is necessary to measure the spatial distribution of X-rays in the future, such as the spatial distribution of X-rays, the spatial distribution of X-rays in the field, the spatial distribution of X-rays, and the spatial distribution of X-rays in the field. The characteristics of the physical system of high current escape electrons are discussed.