磁気中性点と合体を用いた高ベータ球状トカマク立上げ法の実験的検証

磁中性点聚结高β球形托卡马克启动方法实验验证

• 批准号: 07J03346
• 负责人: 今澤 良太
• 金额: $ 1.73万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07J03346/
• 关键词: 球状トカマク; センターソレノイドなし運転; プラズマ合体; ワッシャーガン; Double Null Merging法; 核融合; センターソレノイドレス

TS-3/4やSTART/MASTで行われているプラズマ合体法はプラズマの加熱やCS(Center Solenoid)コイル無しの運転が可能といった利点があるが、真空容器内部のPF(Poloidal Field)コイルを用いてプラズマを生成している為、将来の炉にそのまま応用するのは困難であると考えられていた。しかし、真空容器外のPFコイルだけを用いてプラズマ合体法を行えるDNM(Double Null Merging)法が提案され、この方法を実証する為に実験装置UTSTが建設された。DNM法はPFコイルしか使わないため炉を簡素化できるという利点があり、注意が必要なのは金属真空容器での渦電流損失だけである。UTSTでは渦電流を小さくする為に1.5[mm]厚の薄肉の導体で真空容器壁を作り、その外側を16本の導体リブと20[mm]の厚みで塗り固めた繊維強化プラスチックで強度を補強をした。α作用のみを考えた絶縁破壊条件より、充填ガス圧が0.1-1.0[mTorr]で10[V/m]程度のトロイダル電場を印加する必要があると見積もられた。そして、ワッシャーガンを使って種プラズマを供給することで、ワッシャーガンを使わない場合よりも絶縁破壊時間を1/5に短縮し、限られた電源設備で外部PFコイルによるDNM法の実証に成功し、約50[kA]のプラズマ電流が得られた。PFコイルによるフラックススウィングを簡便な制御で行い、プラズマの生成・初期トカマクの維持・2つのトカマクの合体・合体後のトカマクの維持を行いDNM法を実証できた事は、DNM法の将来の炉への応用に対して望ましい成果である。

The TS-3/4 START/MAST system is designed to improve the performance of the CS (Center Solenoid) system. It is possible that the PF (Poloidal Field) system inside the vacuum container will be used to make a profit in the vacuum container. The proposed DNM (Double Null Merging) method is used in the combination of PF equipment and vacuum container equipment. The proposed DNM (Double Null Merging) method is suitable for the construction of the equipment UTST. The DNM method makes it possible to use the PF method to make the stove pure and profitable, and pay attention to the necessary treatment of the metal vacuum container for the loss of current. The UTST temperature is 1.5 [mm] thick and thin. The wall of the vacuum container is made, and the thickness of the vacuum container is 20 [mm]. The strength is strengthened. Alpha effect test is necessary to determine the condition of breakage and fill it with a minimum of 0.1-1.0 [mTorr] 10 [VAGO]. The equipment of the limited power source has been successfully operated by the DNM method, and about 50 [kA] of the airstream has been damaged. During the initial period of the generation of the PF system, it is necessary to control the operation and maintain the performance of the system. After the system is integrated, it is necessary to maintain the performance of the DNM method. In the future, the DNM method will be used to evaluate the results.

项目成果

球状トカマク実験装置UTSTのファーストプラズマ

球形托卡马克实验装置UTST的第一个等离子体

• 发表时间: 2008
• 作者: RYOTA IMAZAWA;SHUJI KAMIO;RYUMA HIHARA;KEITA ABE;MORIO SAKUMURA;QINGHONG CAO;TAKUMA YAMADA;MICHIAKI INOMOTO;YUICHI TAKASE;YASUSHI ONO;今澤良太
• 通讯作者: 今澤良太

球状トカマク実験装置UTSTにおける初期プラズマ立上げ実験

球形托卡马克实验装置UTST的初始等离子体启动实验

• 发表时间: 2009
• 期刊: 電気学会論文誌A 129
• 作者: 今澤良太;神尾修治;日原竜磨;阿部圭太;作村守央;曹慶紅;山田琢磨;井通暁;高瀬雄一;小野靖;小野寺栄治;今澤良太
• 通讯作者: 今澤良太

Experimental Demonstration of Double Null Merging Start-up on UTST

UTST上双空合并启动的实验演示

• 发表时间: 2009
• 作者: RYOTA IMAZAWA;SHUJI KAMIO;RYUMA HIHARA;KEITA ABE;MORIO SAKUMURA;QINGHONG CAO;TAKUMA YAMADA;MICHIAKI INOMOTO;YUICHI TAKASE;YASUSHI ONO
• 通讯作者: YASUSHI ONO

UTSTにおける外部ポロイダル磁場コイルだけを用いた球状トカマク生成合体実験

UTST 仅使用外部极向磁场线圈的球形托卡马克形成聚结实验

• 发表时间: 2010
• 期刊: 電気学会論文誌A
• 作者: 今澤良太;神尾修治;山田琢磨;井通暁;高瀬雄一;小野靖;等
• 通讯作者: 等

ワッシャーガンを用いた球状トカマクプラズマ立ち上げ法の開発

使用清洗枪的球形托卡马克等离子体发射方法的开发

• 发表时间: 2007
• 作者: 今澤 良太;森井 亮典;中川 誠;小野 靖
• 通讯作者: 小野 靖