5.3 電場の新古典理論との比較

 多くの装置では荷電交換分光によるプラズマ回転の測定を用いて径方向の力学的釣り合いから電場を求めている。CHSでは、荷電交換分光から評価した電場と重イオンビームプローブによる直接的な電場計測値をNBIとECR加熱を重畳したプラズマにおいて比較した。その繕果を図5.5に示す。図には、電場の密度依存性と3つの異なる密度領域での詳細な比較を示した。その結果から、現状の実験精度で非常に良く一致していることがわかる。

図5.5 荷電交換分光によって評価された電場と重イオンビームプローブによって測定された電場の比較。
(a)電場の密度依存性。異なる密度領域における電場分布の比較
(b)ne=0.34x1013cm-3 (c)ne=0.41x1013cm-3 (d)ne=0.60x1013cm-3

 また、荷電交換分光から観測された電場を新古典理論の予測値と比較した。予測値は密度分布、電子温度分布、イオン温度分布の測定値からもとめた。その結果を図5.6に示す。この新古典理論で予測される電場は、電場が小さいイオンルート(負電場)では観測されたものと一致するが、電場が大きい電子ルート(正電場)では観測されたものよりも大きいことが分かった。これは、電場が大きい時にはプラズマの回転も大きくなるので、新古典理論に含まれていない異常粘性によって、プラズマの回転が小さくなる為であると考えられる。

図5.6 新古典理論と荷電交換分光による電場の比較。
(a)電場の密度依存性。異なる密度領域における電場分布の比較
(b)ne=0.34x1013cm-3 (c)ne=0.41x1013cm-3 (d)ne=0.60x1013cm-3



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