ヘリカル系プラズマにおいてMHD不安定性が高速イオン輸送に与える影響に関する研究

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本科学研究費補助金の支援により、小型のヘリカル型高温プラズマ閉じ込め装置:コンパクトヘリカルシステム(CHS)における高速イオンと高速粒子モード(EPM)、トロイダルアルヴェン固有モード(TAE)に代表される高速イオン励起MHD不安定性との相互作用、並びにEPM/TAEが高速イオン輸送・閉じ込めに与える影響を調べる実験研究を行った。将来の核融合炉におけるα粒子等の高速イオンによるMHD不安定性の励起とそれに伴うα粒子の異常損失の危惧から、近年、当該分野の研究は重要視されるようになってきている。平成18年度は、MHD不安定性により輸送される高速イオンの振る舞いを詳細に調べる目的で、従来用いてきたシンチレーターに基づく損失高速イオンプローブ(SLIP)二機に加えて、ファラデーカップ型のプローブ(FLIP)を新たに開発し、損失高速イオンの多点計測を行った。FLIPの詳細については、16^<th> Topical Conference High-Temperature Plasma Diagnostics(2006年5月7日-11日、米国・Williamsburg)にて発表を行い、論文(M.Isobe et al. Review of Scientific Instruments,77(2006)10F508)に纏めた。CHSの低密度プラズマに中性粒子ビーム入射加熱を行った際、EPM、並びにTAEの励起が観測され、それより誘起された高速イオンの輸送、並びに損失が認められた。この実験結果については、論文にてM.Isobe et al.,Nuclear Fusion,46(2006)S918に纏めた。また、三年間にわたる本課題の研究成果について、第23回プラズマ・核融合学会年会(2006年11月28日-12月1日、つくば市)において招待講演を行った。