プラズマ流を用いた逆転磁場配位の能動的安定化の実験的検証

利用等离子体流主动稳定反向磁场结构的实验验证

• 批准号: 09J06889
• 负责人: 伊藤 慎悟
• 金额: $ 1.34万
• 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: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-09J06889/
• 关键词: プラズマ合体; 逆転磁場配位; 電子温度; プラズマ流; プラズマ; シア流; 飛行時間差; トムソン散乱計測

磁気閉じ込め方式で現在主流のトカマク配位は、経済的性能を表す指標β値(=熱圧力/磁気圧)の限界がβ=0.1程度と経済性に課題がある。対して、異なる磁場構造の逆転磁場配位(以下FRC)はβ≒1と磁場閉じ込め方式の中では最高のβ値を有しており、経済的な炉を造れる可能性がある。また、燃料を現在予定中の重水素とトリチウムから、重水素とヘリウム3を利用することで放射線の発生量を少なく出来る可能性がある。これには、より高温が必要とされるため、FRCはその効率性の高さから有望視されているが、FRCは核融合に必要なプラズマの長時間維持や安定性への解析が未解明であり、その解明に新たな手法が必要とされている。これまでの研究では、FRCにおける熱・電流機構の解明のため、世界初の電子温度・密度二次元分布計測装置を主導的に開発を行った。この装置はプラズマにレーザーを入射することで、経路上の局所値をプラズマに影響を与えず信頼性高く電子温度・密度測定出来るが、一般的なトムソン散乱計測のようにレーザー入射方向だけでなく、ミラー群によりレーザーを反射させ、飛行時間差を用いることで、同じ分光器を用いた計測を可能とする工夫がなされている。現在は信頼性の高い計測であるトムソン散乱計測において学校研究としては3×3の二次元計測に成功し、精度よく測定することが可能となった。これにより、プラズマ合体時の電子加熱の測定に成功した。また、本年度は外部コロイダル磁場を用いたものではあるが、ポロイダルコイルのスイングにより整流効果を用いて、新規プラズマを連続で生成できることの実証に成功した。また、図3にその新規球状トカマクプラズマを用いて、現在の球状トカマクプラズマに合体させる連続合体に成功した。この際にトロイダル磁束の増加と電流を増加させ、ポロイダル磁束の減衰を抑えられることが判明した。

At present, the performance table of the magnetic system is now the mainstream. The performance table refers to the limit of β (= magnetic force

项目成果

飛行時間差と往復反射を用いた2次元トムソン散乱計測の基礎研究

利用飞行时差和往返反射的二维汤姆逊散射测量基础研究

• 发表时间: 2012
• 期刊: 電気学会
• 作者: 伊藤慎悟;坂本恒之;et al
• 通讯作者: et al

Development of 2-D Thomson Scattering Measurement Using the Time-of-Flight of Laser Light

利用激光飞行时间开发二维汤姆逊散射测量

• 发表时间: 2010
• 作者: 伊藤慎悟;坂本恒之;小谷来太;et al;Shingo Ito
• 通讯作者: Shingo Ito

飛行時間差と往復反射を用いたトムソン散乱計測の2次元化の基礎研究

利用飞行时差和往返反射的二维汤姆逊散射测量基础研究

• 发表时间: 2012
• 期刊: 電気学会論文誌A
• 作者: 伊藤慎悟;坂本恒之;小谷来太;井通暁;小野靖;成原一途
• 通讯作者: 成原一途

飛行時間差と往復反射を用いた二次元トムソン散乱計測の開発

利用飞行时间差和往返反射的二维汤姆逊散射测量的发展

• 发表时间: 2011
• 作者: 伊藤慎悟;坂本恒之;小谷来太;et al
• 通讯作者: et al

Numerical and Experimental Study on Sheared-Flow Stabilization of Field-Reversed Configuration using Repetitive Spheromak Merging

使用重复 Spheromak 合并的场反转构型剪切流稳定的数值和实验研究

• 发表时间: 2010
• 作者: 伊藤慎悟;坂本恒之;小谷来太;et al;Shingo Ito;S.Ito
• 通讯作者: S.Ito