軟X線計測による低アスペクト比RFPプラズマの内部磁場構造測定

使用软 X 射线测量测量低纵横比 RFP 等离子体的内部磁场结构

• 批准号: 08J10258
• 负责人: 恩地 拓己
• 金额: $ 0.77万
• 依托单位: Kyoto Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08J10258/
• 关键词: 逆磁場ピンチ; 低アスペクト比; 軟X線計測; 画像計測; プラズマ計測; 軟X線; 高速カメラ

実験装置RELAXにおいて,低アスペクト比RFPプラズマの軟X線画像計測を行った.RELAXで生成されるプラズマの温度・密度に依存する軟X線強度に対応し,広範囲の視野を確保した独自の軟X線画像計測器の開発を行った.本研究ではピンホールカメラの原理を利用した画像計測システムを設計・製作した.撮像素子に軟X線波長領域に感度の高いマイクロチャンネルプレート(MCP)と残光時間が短い(～0.2μs)蛍光板を組み合わせたMCPアセンブリを用いた.また蛍光板にパルス幅5μsの高電圧パルスを印加して時間分解能を与え,その発光の撮影にはICCDカメラを用いた.またRELAXの容器サイズに合わせた仮想軟X線構造を撮影した場合の数値シミュレーションを行い,カメラの感度解析を行った.開発した画像計測システムをRELAXに設置し,計測を行った.そしてシミュレーション結果と比較して放射強度が背景よりも高い磁気島構造が存在すると予想される計測結果を得た.また磁場揺動解析より,この構造はm=1/n=4モードの振幅が他のモードに比べて特に大きい場合に出現する傾向にある.撮影時のm=1トロイダルモードスペクトルを見るとn=4モードの振幅が他のモードに比べて支配的になっていることが分かる.よって実験結果はRFPプラズマ中に電子温度・電子密度の高いヘリカル構造が存在することを示している.さらにAXUVアレイで計測した軟X線強度分布に周期的な振動が観測され,軟X線強度の強い領域がX線画像計測の結果は,これまで磁気計測から推測されていた,プラズマの磁場構造がm=1モードの成長によって周期的な構造にヘリカル変形し,その構造がトロイダル回転しているという描像とよく一致する.

The device RELAX is used to measure the soft X-ray image with low temperature ratio RFP.RELAX is used to generate temperature and density dependent soft X-ray intensity, and the field of view is used to ensure the development of independent soft X-ray image. This paper presents the design and manufacture of the system based on the principle of image measurement. The sensitivity of the pixel in the soft X-ray wavelength field is high, and the residual light time is short (~0.2μs). The high voltage spectrum of 5μs in the light emitting plate can be resolved by time, and the light emission spectrum can be used by ICCD. The sensitivity analysis of RELAX container is carried out by analyzing the numerical value of the soft X-ray structure. Open the profile measurement system to RELAX settings, measurement and operation. The results of these measurements were compared with those of the background radiation intensity and the existence of high magnetic island structures. The analysis of magnetic field fluctuation shows that the structure is m=1/n=4, and the amplitude of the magnetic field tends to be larger than that of the magnetic field. m=1 in the image capture time, n=4 in the amplitude of the image, n=4 in the amplitude of the amplitude of the image, n = 4 in the amplitude of the The results show that the electron temperature and electron density in the RFP range are high, and the structure of the RFP range is high. The results of X-ray image measurement in the strong field of soft X-ray intensity distribution measured by AXUV are consistent with those of magnetic field measurement and prediction, and the structure of magnetic field is m=1.

项目成果

RELAXにおける低アスペクト比RFPプラズマのMHDダイナミクス研究

RELAX 低纵横比 RFP 等离子体的 MHD 动力学研究

• 发表时间: 2008
• 作者: Nishimura;R.;Yoshizaki;K.;Kato;K.;Hatta;T.;恩地拓己
• 通讯作者: 恩地拓己

Characterization of equilibria in a low-aspect-ratio RFP

低纵横比 RFP 中的平衡特征

• 发表时间: 2009
• 期刊: Journal of Plasma and Fusion Research SERIES Vol.8
• 作者: A.SANPEI;K.OKI;R.IKEZOE;T.Onchi;H.SHIMAZU;T.YAMASHITA;H.HIMURA;S.MASAMUNE
• 通讯作者: S.MASAMUNE

Imaging Diagnostics for MHD Studies in Low-Aspect-Ratio Machine RELAX

低纵横比机器中 MHD 研究的成像诊断 RELAX

• 发表时间: 2009
• 作者: T.ONCHI;R.IKEZOE;K.OKI;Y.KONISHI;M.SUGIHARA;S.FUJITA;A.SANPEI;H.HIMURA;S.MASAMUNE;N.NISHINO (Hiroshima Univ.)
• 通讯作者: N.NISHINO (Hiroshima Univ.)

Characterization of MHD behavior in a low-aspect ratio RFP

低纵横比 RFP 中 MHD 行为的表征

• 发表时间: 2009
• 期刊: Jouranl of Plasma and Fusion Research SERIES Vol.8
• 作者: R.IKEZOE;T.ONCHI;K.OKI;A.SANPEI;H.HIMURA;S.MASAMUNE
• 通讯作者: S.MASAMUNE

低アスペクト比RFPにおけるヘリカル磁場構造への遷移現象

低纵横比 RFP 中向螺旋磁场结构的过渡现象

• 发表时间: 2009
• 作者: 恩地拓己;池添竜也;大木健輔;小西祐介;杉原正記;藤田慎一;三瓶明希夫;比村治彦;政宗貞男;西野信博(広島大工);R.Paccagnella (Consorzio RFX)
• 通讯作者: R.Paccagnella (Consorzio RFX)