Transcript ダイバータープラズマにおける熱流束に関する実験的研究（ヘリオトロンJ

ダイバータープラズマにおける熱流束に関する実験的研究
（ヘリオトロンJにおける周辺プラズマの揺動と熱輸送の計測)
• 研究代表者 松浦寛人（大阪府大）
• 研究協力者 大島慎介（京大）、岡田浩之（京大）
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小林進二（京大）、橋本紘平（京大）
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永岡賢一（NIFS）、水内亨(センター世話人）
• 所内世話人 武藤敬
研究のまとめ
・#8.5温度勾配型サーマルプローブの問題点とPICシミュレーションによる検証。
電子熱流束は磁場で、イオン熱流束は受熱面での電荷蓄積で妨げられる。
・新#8.5複合プローブの受熱面製作と性能試験。
大きな低周波ノイズと磁場たち下げによる信号ジャンプの低減が必要
PICシミュレーション
GTPチップ周りのプラズマのモデル化
電子密度
2X1018m-3
平均エネルギー
電子
7ｅＶ
イオン 15.5eV（シース加速含む)
磁場
最大1T
8.5ポートのプローブ駆動装置はプロ
ーブの軸方向に平行にLFCSに接近さ
せる。そのため、磁力線は側面のBN
カバー部にあたり、銅の受熱面にあた
る事はない。これはイオンセンシティブ
プローブ(ISP、江角JNM2003)の概念
と同じである。
ここでは、受熱面周りのイオンと電子
の挙動に対する磁場強度の影響を調
べた。
B
+
BN
Cu GTP
磁場強度と受熱面電位の関係
磁場なし(右図)では-36[V]であっ
た受熱面の電位は、B=1[T]では
+32[V]にまで増大する。これに
より、イオンの流入も、受熱面電
位を外部から制御しない限りほ
ぼ遮られる。
B=1[T]
B=0[T]
新型サーマルプローブ受熱面
新型プローブチップは、既存の#7.5プローブと同様
にプローブ本体の側面に入射するフラックスを受ける
が、熱電対設置位置がずっと表面に近いので10ミリ
秒程度の応答時間を期待できる。
長いサポート部はH-Jの通電中はヒートシンクとして
働くと期待できるが、全体はBNの上に熱的に浮いて
いる状態であるため、熱電対信号がショットごとに
「蓄積」する可能性がある
B-line
Flux
熱電対信号ノイズ
コイル電流立下りによるジャンプ
低周波ノイズ