双方向高速電子流による高βpプラズマの生成

1.実験はWT-3トカマク(R=65cm、a=20cm、B_T【less than or equal】17.5KG)にて行った。クライストロン(P温【less than or equal】350KW、100msec、2GHz)で発生した高周波パワ-を2式の4導波管列ランチャ-でプラズマに入射した。両方のランチャ-での位相差をΔφ=(π/2、π/2)にした場合が通常の電流駆動であり、Δφ(π/2,-π/2)に設定した場合が双方向高速電子流による高β_pプラズマ実験である。これら両者のプラズマを比較し2.プラズマの周囲に設置した計20個の磁気プロ-ブの信号を解析する事により、プラズマの最外磁気面とシャフラノフΛ(=β_P+l_i/2)を求める磁気計測装置を製作し、上記のプラズマについて測定した。その結果、プラズマ電流I_pに対して一方向の電流駆動の場合はβ_P【similar or equal】I_A/I_P、双方向の場合はβ_P【similar or equal】(2〜3)×I_A/I_P(I_Aはアルフベン電流でI_A【similar or equal】17KAでl_i【similar or equal】1.5〜2.0)となる事がわかった。特に双方向の場合はI_P【similar or equal】20KAでβ_P【similar or equal】2が得られた。この結果は電流中心、電子密度分布、硬X線分布等より推定したシャフラノフシフトの大きさΔγ/a【similar or equal】0.3と一致した。3.さらに磁場の強さが一定である垂直コ-ドに沿って放射される電子サイロトロン幅射は、双方向の場合が順方向の場合の2倍程度大きく、2倍程度大きく、2で述べた結果と一致した。2と3の結果より、双方向の場合は一方向の場合に比較して、同じプラズマ電流で2〜3倍高速電子密度が高い事を示している。これは双方向の場合、逆方向の高速電子密度の順方向のそれに対する比αが、α【similar or equal】1/3〜1/2になっている事を示している。4.今後の研究計画としては、(1)高速電子が放射するX線のトロイダル磁場に対する角度分布の計測より、αを直接測定する。(2)位相差を調整して、αを上げ、さらにβ_Pの大きなプラズマを生成する方法を探求するのである。

1.実験はWT-3トカマク(R=65cm、a=20cm、B_T【less than or equal】17.5KG)にて行った。クライストロン(P温【less than or equal】350KW、100msec、2GHz)で発生した高周波パワ-を2式の4導波管列ランチャ-でプラズマに入射した。両方のランチャ-での位相差をΔφ=(π/2、π/2)にした場合が通常の電流駆動であり、Δφ(π/2,-π/2)に設定した場合が双方向高速電子流による高β_pプラズマ実験である。これら両者のプラズマを比較し2.プラズマの周囲に設置した計20個の磁気プロ-ブの信号を解析する事により、プラズマの最外磁気面とシャフラノフΛ(=β_P+l_i/2)を求める磁気計測装置を製作し、上記のプラズマについて測定した。その結果、プラズマ電流I_pに対して一方向の電流駆動の場合はβ_P【similar or equal】I_A/I_P、双方向の場合はβ_P【similar or equal】(2〜3)×I_A/I_P(I_Aはアルフベン電流でI_A【similar or equal】17KAでl_i【similar or equal】1.5〜2.0)となる事がわかった。特に双方向の場合はI_P【similar or equal】20KAでβ_P【similar or equal】2が得られた。この結果は電流中心、電子密度分布、硬X線分布等より推定したシャフラノフシフトの大きさΔγ/a【similar or equal】0.3と一致した。3.さらに磁場の強さが一定である垂直コ-ドに沿って放射される電子サイロトロン幅射は、双方向の場合が順方向の場合の2倍程度大きく、2倍程度大きく、2で述べた結果と一致した。2と3の結果より、双方向の場合は一方向の場合に比較して、同じプラズマ電流で2〜3倍高速電子密度が高い事を示している。これは双方向の場合、逆方向の高速電子密度の順方向のそれに対する比αが、α【similar or equal】1/3〜1/2になっている事を示している。4.今後の研究計画としては、(1)高速電子が放射するX線のトロイダル磁場に対する角度分布の計測より、αを直接測定する。(2)位相差を調整して、αを上げ、さらにβ_Pの大きなプラズマを生成する方法を探求するのである。