高性能ペレットを用いた核融合プラズマにおける燃料効率改善機構の解明に関する研究

点击翻译按钮获取中文摘要

トレーサ内蔵極低温ペレット(Tracer-Encapsulated Cryogenic PELlet:TECPEL)の生成・射出装置の単独動作試験を行い、ほぼ成功裏のうちに終了した。本動作試験では、ペレットの直径は3.5mmφとして、1つの製造・射出プロセスに掛かる所要時間は150秒前後であることが確認された。これより、所定の性能を満たしていることが分かった。TECPEL製造過程は、CCDビデオカメラを通してリアルタイムで監視できる。これにより、トレーサ粒子がペレット中心部に確実に装填されているかどうか確認できる。単独試験の初めにおいては、トレーサ粒子の装填確度にばらつきが生じた。各種パラメータ調査を行った結果、その確度をLHD実験に対して十分高いレベルにするためには、トレーサ粒子を拾い上げる際に使用している薬品の量を極力抑える必要があることが分かった。TECPELの効率的な射出に必要なパラメータの最適化が進んだことは、大きな成果と言える。単独動作試験の成功を受けて、次年度はLHDに設置する際に必要となる屈曲ガイド管、拡散チャンバー群を組み合わせた最終試験に移行する。屈曲ガイド管などの設計には既に取りかかっている。本最終試験では、屈曲ガイド管を含む全てのガイド管によるペレットの通過試験、加速ガスによるLHD最近接部における圧力上昇試験などを総合的に行う。これらの試験で問題が生じなければ、平成16年度中にLHDに設置し、ExBドリフト検証実験を開始する予定である。また今年度より、実験的に得られた溶発体の挙動をExBドリフトを考慮した理論予測と詳細に比較するために必要な、ヘリカル配位に特有な3次元的磁場構造を考慮した溶発体の動的シミュレーションコード開発の検討を開始しており、研究を押し進める上で必要な要素技術が固まりつつある。