Hモードプラズマの周辺輸送障壁部に生成した磁気島の周辺MHD安定性への影響の研究

H型等离子体外围输运势垒中产生的磁岛对外围MHD稳定性的影响研究

• 批准号: 07J11072
• 负责人: 渡辺 文武
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: Nagoya University
• 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 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07J11072/
• 关键词: 大型ヘリカル装置(LHD); 周辺MHD不安定性; 外部共鳴磁場摂動; 静止磁気島; 軟X線検出器アレイ; 磁気プローブアレイ; インターチェンジモード; バルーニングモード; 大型ヘリカル装置; 外部摂動磁場; 周辺局在化モード; L-H遷移プラズマ; 高べータプラズマ

本研究課題は、大型ヘリカル装置(LHD)の周辺輸送障壁部を有するL-H遷移(遷移的にプラズマ閉じ込めが改善する現象)プラズマ及び、高ベータ(磁気圧に対するプラズマ圧力の比が高い)プラズマにおける周辺MHD不安定性の特性と周辺輸送障壁部への外部共鳴磁場摂動印加時の周辺MHD安定性への影響に関する研究を推進してきた。本研究において、外部共鳴磁場摂動(m/n=1/1;m/n:ポロイダル/トロイダルモード数)をLHDのL-H遷移プラズマ周辺部に印加し、大きなm/n=1/1静止磁気島(磁気島幅はプラズマ小半径の約20%)をプラズマ周辺部に生成した。このとき、m/n=1/1静止磁気島の径方向外側近傍に共鳴面を持つ周辺MHD不安定性の構造が、静止磁気島O点に沿って拡がること(X点近傍に沿って不安定性は減少)をトロイダル方向に異なるポロイダル断面に設置された複数の軟X線検出器アレイ及び磁気プローブアレイを使い、ヘリカルプラズマで初めて明らかにした。これは、通常観測されるインターチェンジモード構造(共鳴面近傍で一様に不安定となる圧力駆動型MHD不安定性)と異なり、トーラス方向に局在化した構造を持っており、バルーニングモードと類似している可能性が示唆される。また、周辺MHD不安定性による磁場揺動振幅の規格化圧力勾配に対する依存性において、大きな外部共鳴磁場摂動を印加しない場合に比べ、印加した場合の規格化圧力勾配が減少するにも関わらず、大きな磁場揺動振幅が観測されることが分かった。このようなトロイダル方向に変形を受け、且つ大きな磁場揺動振幅を持つ周辺MHD不安定性が観測される原因として、プラズマ周辺部に大きな静止磁気島が形成されたことによる周辺磁場構造の変形(局所磁気シアの低下や本来LHDに備わっているトロイダル周期数の低下)が大きく関わっていることが予測される。

This research topic is to advance the research on the characteristics of circumferential MHD instability and the influence of circumferential MHD stability on the external resonance magnetic field of circumferential transport barrier (LHD). In this study, the L-H migration of LHD due to the external resonance magnetic field (m/n=1/1;m/n = 1; m/n=1; m/1; m/n=1; m/n= m/n=1/1 The structure of MHD instability is maintained near the radial outer side of the static magnetic island. The static magnetic island O point is located along the radial direction.(The instability decreases near the X point.) The static magnetic island O point is located along the radial direction. This is the case with the conventional MHD structure (near the resonance plane, a pressure dynamic MHD instability), and the possibility of maintaining the MHD structure in the same direction. Dependence of normalized pressure matching of magnetic field fluctuation amplitude on circumferential MHD instability and external resonance magnetic field fluctuation. The reason for this change in the direction of magnetic field is that the amplitude of magnetic field fluctuation is large, and the number of cycles of magnetic field fluctuation is low.

项目成果

Ballooning-like Structure of Edge MHD Mode Observed in the LHD Plasmas with Externally Applied Magnetic Perturbations

在外部施加磁扰动的 LHD 等离子体中观察到的边缘 MHD 模式的气球状结构

• 发表时间: 2008
• 期刊: Annual Report of National Institute for Fusion Science Arpil2007-March2008
• 作者: 横尾正樹;杉村智史;佐藤英明;阿部宏之.;Fumitake Watanabe
• 通讯作者: Fumitake Watanabe

Soft and Ultra-Soft X-ray Detector Array Systems for Measurement of Edge MHD Modes in the Large Helical Device

用于测量大型螺旋装置边缘 MHD 模式的软和超软 X 射线探测器阵列系统

• 发表时间: 2007
• 期刊: Plasma and Fusion Research 2
• 作者: 横尾正樹;杉村智史;佐藤英明;阿部宏之.;Fumitake Watanabe;Fumitake Watanabe;渡辺 文武;渡辺 文武
• 通讯作者: 渡辺 文武

Ballooning-like Structure of Edge MHD Modes Observed in the LHD Plasmas with Externally Applied Large m/n=1/1 Magnetic Perturbation

外部施加大m/n=1/1磁扰动的LHD等离子体中观察到的边缘MHD模式的气球状结构

• 发表时间: 2009
• 期刊: Proceeding of Stochasticity in Fusion Plasmas 2009
• 作者: F. Watanabe;K. Toi S. Ohdachi;et. al.
• 通讯作者: et. al.

Ballooning Structure of Edge MHD Mode Observed in the Large Helical Device Plasmas with Externally Applied Magnetic Perturbations

外加磁扰动大型螺旋装置等离子体中观察到的边缘MHD模式的气球结构

• 发表时间: 2008
• 期刊: Proceedings of 35^<th> EPS Conference on Plasma Physics Vol. 32D
• 作者: 横尾正樹;杉村智史;佐藤英明;阿部宏之.;Fumitake Watanabe;Fumitake Watanabe
• 通讯作者: Fumitake Watanabe

Characteristics of Edge MHD Modes Observed in the LHD Plasmas with Externally Applied Magnetic Perturbations

外部施加磁扰动的 LHD 等离子体中观察到的边缘 MHD 模式的特征

• 发表时间: 2008
• 作者: 横尾正樹;杉村智史;佐藤英明;阿部宏之.;Fumitake Watanabe;Fumitake Watanabe;渡辺 文武;渡辺 文武;Fumitake Watanabe;Fumitake Watanabe;Fumitake Watanabe
• 通讯作者: Fumitake Watanabe