プラズマ加熱物理研究系

教授 下妻 隆

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shimozuma.takashi

研究課題

電子サイクロトロン共鳴加熱システムの構築とそれを用いたプラズマの加熱、制御の向上研究

研究内容

LHDプラズマの主要な生成、加熱,制御方法として、電子サイクロトロン共鳴加熱(ECRH)の装置の開発、高性能化を進めている。特に周波数77GHzと154GHzで出力1 ~ 1.5MWの電磁波を発生できるジャイロトロン発振管の開発を行っている。さらにそのパワーをLHDへ導くための低損失伝送系や入射アンテナの整備を進め、全体システムの構築と改善を進めている。特に伝送効率を改善するためのミリ波ビームの分布モニターの開発やその取得情報を用いた伝搬モード分析法の開発を進めている。また、ECRHシステムを用いたプラズマ実験として、プラズマ加熱領域を拡大するために、高次高調波(3倍高調波異常波モード加熱や2倍高調波正常波モード)を用いたプラズマ加熱の特性研究を進め、ECRHを用いた電子加熱の加熱領域の拡大を進めている。

主要論文
  1. Development of a Propagating Millimeter-Wave Beam Position and Profile Monitor in the Oversize Corrugated Waveguide Used in an ECRH SysteT. Shimozuma, S. Kobayashi, S. Ito, Y. Ito, S. Kubo, et al.,J Infrared Milli Terahz Waves, Vol. 37, (2016)87-99
  2. Optimization of the high harmonic ECRH scenario to extend a heating plasma parameter range in LHT. Shimozuma, H. Igami, S. Kubo, Y. Yoshimura, H. Takahashi, et alNuclear Fusion, Vol.55 (2015) 063035 (8pp),
  3. Development of a Millimeter-Wave Beam Position and Profile Monitor for Transmission Efficiency Improvement in an ECRH SysteT. Shimozuma, S. Kobayashi, S. Ito, Y. Ito, S. Kubo, et alEPJ Web of Conferences, Vol. 87 (2015)04011
  4. High Harmonic ECH Experiment for Extension of Heating Parameter Regime in LHTakashi Shimozuma, Hiromi Takahashi, Shin Kubo, Yasuo Yoshimura, Hiroe Igami, Masaki Nishiura, Shinya Ogasawara, Ryohei Makino, Hiroshi Idei, Nikolai B. Marushchenko, Yuriy Turkin and Takashi Mutoh,Plasma and Fusion Research, Vol. 8, (2013), pp.2402073-1 -5.
  5. Improvement of Plasma Core Confinement Via Electron-Root Realization by Strongly Focused ECRH in LHD: Core Electron-Root ConfinementT. Shimozuma , M. Yokoyama , K. Ida , Y. Takeiri , S. Kubo , S. Murakami , A. Wakasa , H. Idei , Y. Yoshimura , T. Notake , S. Inagaki , N. Tamura , K. Toi , N. Ohyabu , M. Osakabe , K. Ikeda , K. Tsumori , Y. Oka , K. Nagaoka , O. Kaneko , I. Yamada , K. Narihara , Y. Nagayama , S. Muto , K. Tanaka , T. Tokuzawa , S. Morita , M. Goto , M. Yoshinuma , H. Funaba , T. Morisaki , K. Y. Watanabe , J. Miyazawa , T. Mutoh , T. Watari , K. Ohkubo , LHD Experiment GroupFusion Science and Technology vol.58 38-45 (2010).
キーワード

ジャイロトロン,電子サイクロトロン共鳴加熱,ミリ波,テラヘルツ波

興味を持っていること

電磁波と電子との相互作用