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TST-2@K 　実験結果速報

TST-2@K 　実験結果速報. 目的 装置性能の向上 RF 入射実験結果 　可動リミター挿入 RF パワー依存性 　トロイダル磁場依存性 　密度依存性 RF Startup 　その他 まとめと課題. TST-2@K の目的. RF(8.2GHz/200kW) 入射による，プラズマ加熱，電流駆動の実証。 　（プラズマの位置制御による密度勾配長の制御。） 強磁場 (0.3T) でのプラズマパラメータの向上。 長時間放電。 高イオン温度の実現。. TST-2@k 　装置性能の向上. RF(8.2GHz) 入射。最大 170kW 入射。

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TST-2@K 　実験結果速報

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Presentation Transcript

  1. TST-2@K　実験結果速報 • 目的 • 装置性能の向上 • RF入射実験結果 　可動リミター挿入 RFパワー依存性 　トロイダル磁場依存性 　密度依存性 RF Startup 　その他 • まとめと課題

  2. TST-2@Kの目的 • RF(8.2GHz/200kW)入射による，プラズマ加熱，電流駆動の実証。 　（プラズマの位置制御による密度勾配長の制御。） • 強磁場(0.3T)でのプラズマパラメータの向上。 • 長時間放電。 • 高イオン温度の実現。

  3. TST-2@k　装置性能の向上 • RF(8.2GHz)入射。最大170kW入射。 • CS(TF, OH)の冷却。 　（コイルの発熱と除熱） • 真空容器のベーキング90度？ • 最大コイル電流値の向上 TF 22kA (0.28T) OH18kA （電磁力による変位，振動） • プラズマの位置（外側）のFeed Back制御。 • 電源，RFのインターロック制御 • 最大プラズマ電流　130kA • 最長放電時間　300ms。

  4. 可動リミターによる密度制御(I) • 可動リミターをR671からR601mmまで内へ挿入し，RF部（リミター）の密度制御を試み，その時の密度勾配長とRF反射率を測定した。 • リミターを挿入するとIpが下がるが，密度，密度勾配の系統的な変化は見られない。

  5. 可動リミターによる密度制御(II) • 密度勾配とRF反射率に正の相関がある？ • リミター位置が内側になるほど，反射率が低くなる。

  6. RFパワーとRF反射率 (I) • RFパワーを時間的に一定にして，ショットごとにパワーを変化させた。 • パワーを下げると反射率が下がる？0.1kWを誤差と仮定してエラーバーを評価した。

  7. RFパワーとRF反射率 (II) • RFパワーを時間的に増加もしくは減少させた。 • あるパワーで最小となる？

  8. トロイダル磁場とRF反射率 (I) • トロイダル磁場を下げていくとプラズマ電流が下がる傾向がある。

  9. トロイダル磁場とRF反射率 (II) • (2nd-Harmonic) Resonanceとアンテナの位置関係に反射率は大きく影響されると予想した。 • 反射率とBtには正の相関がある？

  10. 密度とRF反射率 (I) • 線密度が変わっても，プローブ(+4mm, +8mm)の密度はあまり変わらない。 • 密度勾配とRF反射率の相関は弱い。

  11. 密度とRF反射率 (II) • プローブ(+0mm) の密度とRF反射率に正の相関がある？

  12. RF Startup (I) Steady State Discharge Ip[kA] nel[1018m-2] Ha[a.u.] SBD, SBD+Be 反射率3% 100kW 170kW ?

  13. RF Startup (2) Transition Ip? Ip[kA] nel[1018m-2] Transition Ha[a.u.] SBD, SBD+Be 100kW ?

  14. RF Startup (3) Oscillation Ip[kA] nel[1018m-2] Ha[a.u.] SBD, SBD+Be 100kW ?

  15. その他(I) • Btを反転しRF反射率(t=30ms)を比較した。O-modeではcutoffのため高い反射率が期待されたが， Mode: Shot No.:Ibt[kA]:Ip[kA]:Rout[m]:neLm-2:PRF[kW]:Reflectivity X-mode: #301324:+21: 105: 0.54: 7x1018: 63: 8.4% O/X-mode: #301362:-20.5: 110: 0.54: 6x1018: 82: 6.6% • Pre Ionization用RFのパワーとHard X線 84kW->5kWまで減らしてもプラズマ電流は立ち上がる。但し，Hard X線は顕著には変わらない。5kWで内寄せにしたとき，Hard X線の非常に少ない放電が得られた(#301388)。 • 金属の可視ラインのスキャン Mo I, Fe I, Fe II, Fe III, Al I, Al II, Al IIIを探したが見つからなかった。 • CVのイオン温度は60-100eV。

  16. その他(II) • RFアンテナ6系統（8系統）の位相をそろえたが，そろえる前と比較して顕著な変化は見られなかった。 • 実験終了後大気開放してアンテナ，リミターを目視点検したが，非常にきれいであった。 • 約1000shot以降で，密度が飽和し始める放電が得られた。それまでは，放電開始後，密度は線形に増加していた。 • 放射線(Hard X線)のレベルが高い。計測に支障が出る場合もある。ほとんどの場合Hard X線とRFには相関がないように見える。 • RFのOn/Offに時にプローブのイオン飽和電流があまり変化しない。 • Ipが立ち上がるまでは，R390とR505mmの線密度はほぼ等しく，密度分布は平坦だと推定される。

  17. まとめと課題 • RF反射率をモード変換率の指標とし，モード変換率の密度勾配長依存性を調べた。プラズマの位置制御，可動リミターによる位置制御，密度の変化，磁場の強さ・向きを変えたが，勾配長の制御はできなかった。反射率と勾配長間の相関は弱い。但し，RF反射率は，可動リミターの位置，リミター表面での密度（正確にはイオン飽和電流）と相関がある。 • RF反射率は5-10 %と低いレベルにある。このRF反射率は大きいか小さいか。 • O-mode成分があっても反射率は大きくない。 • 漏れRF(電場)，密度揺動，磁場揺動，Hard X線とRF(反射率）の関係を解析する必要がある。 • 揺動とモード変換率の理論研究 • 速度空間での加熱と電流駆動の理論研究

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