高速電子によるヌル点を用いないプラズマ電流立ち上げの研究

不使用零点的高速电子等离子体电流启动研究

• 批准号: 21656234
• 负责人: 花田 和明
• 金额: $ 1.98万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21656234/
• 关键词: ヌル点; 高速電子; プラズマ電流立ち上げ; 閉磁気面形成; 核融合; 電流立ち上げ; 電子サイクロトロン加熱

平成22年度の実験により高周波のみでの25kAのプラズマ電流達成と数十秒秒間のプラズマ電流維持が実現できた。また、ダイバータコイルとセンタースタックコイルとの併用によりダイバータ配位の形成に成功した。閉磁気面形成に関しては4～5kAのプラズマに大半径外側から電子の軌道を遮るような遮蔽板を設置した可動プローブを挿入し高速電子による電子電流が流れ込む状況と流れ込まない状況での浮遊電位の差の測定を行った。高速電子が流れ込む状況では浮遊電位がバルクの電子温度から想定される電位(～-10V)よりも十分にマイナス側(-300～-400V)に振れることが閉磁気面形成時に観測された。プローブの先端は回転するように製作されているため、高速電子の流れ込む方向を測定したところほとんど水平面方向であることがわかった。このような方向から飛来する電子の軌道を計算したところ電子サイクロトロン共鳴の第2高調波共鳴層近傍で生成された捕捉電子の可能性が高く、このような捕捉電子は歳差運動とトロイダル磁場の勾配により有意な電流を流すことが期待できることがわかった。この捕捉電子は閉磁気面の低磁場側の開磁気面で捕捉されており、ヌル点のない開磁気面で電流が高速電子により駆動される可能性を証明することができた。この電流がヌル点のない電流立ち上げに寄与するためには高速電子の担う電流量を測定する必要がある。浮遊電位は電子電流とイオン電流がバランスする電位なので2次電子放出や熱電子放出、大きな負の電位形成に伴うシースの拡大を考慮した計算モデルを構築し、測定結果の解析を行うことで高速電子の担う電流量の絶対値が算出できると考えている。

25kA high frequency current is achieved and maintained in tens of seconds. The formation of coordination is successful. The formation of a closed magnetic surface is related to the measurement of the floating potential difference between the large radius outer side and the high speed electron. High speed electron flow condition: floating potential: floating electron temperature: floating potential: floating electron temperature: floating electron temperature: floating electron The direction of the high-speed electron flow is measured in the horizontal plane. The probability of capturing electrons near the second harmonic resonance layer is high, and the probability of capturing electrons near the second harmonic resonance layer is high. The possibility of trapping electrons on the open magnetic field side of the closed magnetic field surface and current on the open magnetic field side of the closed magnetic field surface was demonstrated. It is necessary to measure the current of high speed electrons. The floating potential is calculated by taking into account the electron current, the electron emission, the thermal electron emission, the negative potential formation, the electron emission, the electron emission.

项目成果

Non-inductive current drive experiments towards steady state operation on QUEST

QUEST 上稳态运行的无感电流驱动实验

• 发表时间: 2010
• 期刊: Proc.6th International Atomic Energy Agency Technical Meeting on Steady State Operation of Magnetic Fusion Devices
• 作者: K.Hanada;et al
• 通讯作者: et al

Recent experiments and future collaborations on QUEST

QUEST 的最新实验和未来合作

• 发表时间: 2011
• 作者: M.Ishiguro;K.Hanada;et al.;S.Nagata;花田和明;B.Tsuchiya;K.Hanada
• 通讯作者: K.Hanada

Recent experiments towards steady state operation of spherical tokamak, QUEST.

最近的球形托卡马克稳态运行实验，QUEST。

• 发表时间: 2010
• 作者: M.Ishiguro;K.Hanada;et al.;S.Nagata;花田和明;B.Tsuchiya;K.Hanada;S.Nagata;K.Hanada;石黒正貴;池田旭彰;K.Hanada
• 通讯作者: K.Hanada

Steady-State Operation Scenario and the First Experimental Result on QUEST

• DOI: 10.1585/pfr.5.s1007
• 发表时间: 2010
• 期刊: Plasma and Fusion Research
• 影响因子: 0.8
• 作者: K. Hanada;Kohnosuke Sato;H. Zushi;K. Nakamura;M. Sakamoto;H. Idei;M. Hasegawa;Y. Takase;O. Mitarai;T. Maekawa;Y. Kishimoto;M. Ishiguro;T. Yoshinaga;H. Igami;N. Nishino;H. Honma;S. Kawasaki;H. Nakashima;A. Higashijima;Y. Higashizono;A. Ando;N. Asakura;A. Ejiri;Y. Hirooka;A. Ishida;A. Komori;M. Matsukawa;O. Motojima;Y. Ogawa;N. Ohno;Y. Ono;M. Peng;S. Sudo;H. Yamada;N. Yoshida;Z. Yoshida

QUESTにおける非誘導電流駆動による閉磁気面形成について

关于 QUEST 中通过非感应电流驱动形成闭合磁面

• 发表时间: 2010
• 作者: M.Ishiguro;K.Hanada;et al.;S.Nagata;花田和明;B.Tsuchiya;K.Hanada;S.Nagata;K.Hanada;石黒正貴;池田旭彰;K.Hanada;花田和明;石黒正貴
• 通讯作者: 石黒正貴