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回転共鳴磁場による球状トーラスプラズマのMHD緩和物理の解明と制御に関する研究

利用旋转谐振磁场阐明和控制球环面等离子体中 MHD 弛豫物理的研究

基本信息

批准号：
18860064
负责人：
菊池祐介
金额：
$ 1.72万
依托单位：
University of Hyogo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (Start-up)
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18860064/
关键词：
プラズマ・核融合回転共鳴磁場電磁流体力学

项目摘要

本研究は兵庫県立大学の球状トーラス装置HISTにおける同軸ヘリシティ入射時に現れるキンクモードの制御を外部回転磁場(RMF)で行うことを目的としている。今年度はトロイダルモード数n=1のRMFを発生させる真空容器内磁場コイルを設計・製作・設置し、実際にSTプラズマにRMFを印加する実験を行った。RMFコイルはトロイダル方向に等間隔で4箇所設置されており、コイル電流の向き、位相差を変えることでRMF成分を制御できるように製作した。また、コイルカバー(SUS304製、肉厚0.5mm)内にはRMF測定用磁気プローブおよびトロイダルモード数測定用のモードプローブが設置されている。今回の実験では10〜30kHz、1.6kA・turnの電流を通電し、コイル直下にて約50GaussのRMF強度を確認した。RMFに対するSTプラズマ応答を観測するために、RMFのトロイダル回転の向きおよび周波数を変えてSTプラズマへ印加した。プラズマ応答はプラズマ中における磁場揺動のRMF周波数成分を真空中RMF磁場で規格化したもので定義した。プラズマ応答の周波数特性から、プラズマ応答はRMF周波数だけでなく回転の向きにも強く依存し、プラズマフロー(イオンドップラー分光計測およびマッハプローブ計測を用いて実験的に観測)とRMFの相対速度がゼロになる付近にてプラズマ応答が最小値をとることが分った。プラズマ応答が最小になるRMF周波数が最も外部印加のRMFにプラズマがロックしやすい条件になると考えられる。今後、RMF強度をより増大させることにより、キンクモードをRMFによってロックし、STプラズマの制御実験を推進していく予定である。

This study aims at controlling the external return magnetic field (RMF) when incident on the spherical HIST device of Hyogo Prefectural University. This year, the number of RMF generated in the vacuum vessel is n = 1, and the design, production, and implementation of RMF in the vacuum vessel are carried out. RMF components are controlled by four settings at equal intervals in the direction of RMF current and phase difference. The magnetic field for RMF measurement and the magnetic field for RMF number measurement are set up in the SUS 304 (thickness 0.5 mm). This time, the RMF intensity of 10~30 kHz, 1.6kA·turn current and 50 Gauss current were confirmed. RMF's return to normal RMF frequency component of magnetic field in vacuum Due to the frequency characteristics of the Pranma response, the Pranma response is strongly dependent on the direction of the RMF frequency response. The Pranma response (an in-kind and practical measurement using the Indonde Pranma spectrometer and the Mareha Pranma skin meter) has a minimum value for the RMF's relative speed, which is extremely close to the RMF's relative speed. The minimum number of RMF cycles is the maximum number of RMF cycles. In the future, RMF intensity will increase, and the control system will be advanced.