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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

基本信息

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

项目摘要

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。

The current mainstream magnetic closure method is the のトカマク coordination method, and the performance of the magnetic field is shown in the index β value (=thermal pressure/magnetic pressure) with a limit of β=0.1 and a degree of environmental properties.対して, different magnetic field structure and inverse magnetic field coordination (hereinafter FRC) はβ≒1 and magnetic field closed じ込The highest のβ夤を in the way is the highest, and the possibility of making the furnace in the 経済 is the possibility.また、fuelをThe heavy water element とトリチウムから and the heavy water element とヘリウ are currently scheduled.ム3をUse the possibility that the amount of radiation produced by the radiation will be small and the amount of radiation will be released.これには、よりHigh temperature がとされるため、FRCはそのHigh efficiency and high vision されているが、FRCはnuclear fusion It is necessary to maintain the stability for a long time, and it is necessary to maintain stability for a long time.これまでの Research では, FRC におけるThermal and current mechanism ののため, に开発を行った which leads the world's first electronic temperature and density two-dimensional distribution measuring device.このdevicesはプラズマにレーザーを incidence することで、経路的bureau 値をプラズマに影The electronic temperature and density of the electronic temperature and density are measured with high reliability, and the general sensor is measured randomly.ようにレーザーIncidence direction だけでなく, ミラーgroup によりレーザーを Reflection させ, during flight The difference can be measured using the same spectrometer and the same spectrometer can be measured using the same time and effort. Now it's a high school research project The 3×3 two-dimensional measurement is successful, and the accuracy of the measurement is very high. The measurement of electronic heating was successful when Haikou and Hirama were combined.また、This year's external コロイダル magnetic field is used いたものではあるが、ポロイダルコイルのスイThe rectification effect of ングにより is をいて, and the new regulation プラズマを连続で generates できることの実proves the success of した.また、図3にその新级spherical トカマクプラズマを用いて、Nowのspherical トカカマクプラズマに合させる连続合合に成した. The current is increased and the current is increased, and the magnetic beam is attenuated and suppressed.