３次元形状コイルによる自律的ディスラプション制御の実証

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1．外部ヘリカル磁場のトカマク平衡への影響ヘリカル磁場の位置安定効果を考察するために、VMECコードによる３次元の自由境界平衡計算を行い、外部ヘリカル磁場に対するトカマク平衡の応答を調べた。トロイダル磁場コイルと摂動磁場コイルのみで構成され、軸対称ポロイダル磁場コイルは設置していない。これらのコイルを組み合わせてできる磁場は、トロイダル方向に進みながら垂直方向にドリフトし、あたかも軸対称トカマクでポロイダル磁場を印加したように振舞う。トカマク平衡ではプラズマ電流によるフープ力を支えるために垂直磁場が必要であるが、平衡計算で合成磁場の垂直成分が実効的に垂直磁場として働くことを確かめた。2．小型トカマク装置の組立とECR放電によるファーストプラズマ平成26年度はトカマク装置の組立を完了し、放電調整を行った。本装置ではECRで予備電離をして、トカマクプラズマの立ち上げを行う。本格的なトカマク放電実験に入る前段階として、ECR放電によりファーストプラズマを実現した。後述の誘導発電機で875 Gaussのトロイダル磁場を励磁し、１秒を超えるプラズマ生成を達成できた。トカマク放電の長時間化だけでなく、１秒程度のECR放電を繰り返し行うことで、効果的な放電洗浄が期待される。3．フライホイール誘導発電機によるTFコイルの励磁蓄積エネルギーの大きなフライホイールとかご型誘導電動機を組み合わせたパルス励磁電源を開発した。かご型誘導機の制御では、ACモーターの制御手法であるベクトル制御でトルクの瞬時制御を行い、優れた発電出力応答を実現した。CS・PFコイル系について適用すれば正確な電流制御が可能になり、再現性の良いプラズマ生成と維持が期待される。