ヘリカルリップルに捕捉された高速電子によるMHD不安定性励起実験

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本研究では、三次元磁場配位を持つ大型ヘリカル装置(LHD)プラズマ中に、二次元軸対称配位のトカマクには存在しないヘリカルリップルに捕捉された非熱化高エネルギー電子を生成し、トロイダルアルヴェン固有モード(TAE)や高速粒子モード(EPM)に代表される高速粒子励起MHD不安定性が励起されるか否を検証することを目的としている。LHDプラズマにおけるヘリカルリップル捕捉高エネルギー電子の生成は、第二高調波電子サイクロトロン共鳴加熱(ECRH)により行った。具体的には、77GHzジャイロトロンを3機使用し、第二高調波共鳴層を一対のヘリカルコイルの谷間(磁場強度においてヘリカル磁場リップルの底に対応する)に置くようにトロイダル磁場強度を設定した。その時、磁気プローブにて検知可能な振幅の磁気揺動が観測された。不安定性種の同定には、未だ至っていないが、幾つかの周波数の異なる不安定性の励起が確認され、一つは、バースト的に出現するEPM(～150kHz帯)が、また、低周波数帯(～20kHz帯)に、Beta-induced Alfven-Acoustic Mode(所謂、BAAE)と考えられる不安定性が見出された。LHDにおける上記の実験に加えて、コンパクトヘリカルシステム(CHS)の第二高調波ECRHプラズマ放電における高速電子励起MHD不安定性の結果を含め、The 11^<th> IAEA Technical Meeting on Energetic Particels in Magnetic Confinement Systems, 20^<th> Anniversary Meeting(21-23 September 2009・Kyiv, Ukraine)にて、口頭発表を行い、会議論文として纏めた。