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双方向高速電子流による高βpプラズマの生成

通过双向高速电子流产生高βp等离子体

基本信息

批准号：
01580009
负责人：
前川孝
金额：
$ 1.28万
依托单位：
Kyoto University
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-01580009/
关键词：
トカマク電流駆動ポロイダルベ-タ高速電子第2安定領域

项目摘要

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. WT-3 (R=65cm, a=20cm, B_T [less than or equal] 17.5KG) High frequency wave (P temperature [less than or equal] 350KW, 100msec, 2 GHz) is generated. The phase difference Δφ=(π/2, π/2) is set for normal current fluctuation Δφ(π/2,-π/2) for bidirectional high speed electron flow. 2. Set up a total of 20 magnetic signal analysis devices for the determination of the outermost magnetic surface (=β_P+l_i/2). The result is that the current I_p corresponds to the current fluctuation in one direction, β_P [similar or equal] I_A/I_P, and in both directions β_P [similar or equal](2 ~ 3)×I_A/I_P(I_A corresponds to the current I_A [similar or equal] 17KA l_i [similar or equal] 1.5 ~ 2.0). In particular, in both directions, I_P [similar or equal] 20KA β_P [similar or equal] 2 is obtained. The results are consistent with the current center, electron density distribution, hard X-ray distribution, etc. 3. When the magnetic field strength is constant, the electron radiation along the vertical direction is 2 times greater than that in the case of the positive direction, and the results are consistent with those of the negative direction. 2 - 3 times higher electron density in both directions than in one direction. This shows that in the case of both directions, the ratio of high-speed electron density in the reverse direction to that in the forward direction is α, α [similar or equal] 1/3 ~ 1/2. 4. Future research plans include: (1) Measurement of angular distribution of X-ray and magnetic field emitted by high-speed electrons; and (2) Direct measurement of α. (2)Phase difference adjustment, alpha, beta, beta.