参考資料 • • • • • • 球状トカマクプラズマの閉じ込め電流駆動・立ち上げの意義低アスペクトの利点中心ソレノイドの役割中心ソレノイド無しの核融合炉トカマクでのプラズマの閉じ込め 磁力線に粒子がまくつく。粒子軌道（ラーマ運動） ->ラーマ運動 磁力線をループにして端をなくす。->トロイダル磁場磁力線トロイダル磁場 電流を流して磁力線をひねる。 ->プラズマ電流、ポロイダル磁場プラズマ電流磁束の変化 磁束を変化させて電場を作る。その電場でプラズマ電流が流れる。 ->オーミックコイルオーミックコイル球状トカマク（英国START装置）アスペクト比(R/a)を小さくしていくと球状になる (Courtesy of START Team, U.K.) アスペクト比 bt(%) R a =R/a All Tokam 1m  Average toroidal bT  40% (b 15%)  Good confinement  ~1/3 of NSTX Plasma Size 電流駆動・電流立ち上げの必要性プラズマ電流  トカマクを維持するためには、プラズマ電流が必要。 t  プラズマ電流を流し続けるためには、トロイダル電場をかけ続ける必要がある。  そのためには、オーミックコイル電流を増やし続けなければならない。トロイダル電場 t オーミックコイル電流  これでは、続かないので、別の手段で電流を流す。 ->電流駆動の開発研究 t  どうせ電流駆動を行うのであれば、維持だけでなく立ち上げもできないか？  立ち上げと維持ができれば、最初からオーミックコイルはいらない。  特に、球状トカマクでは中心部のオーミックコイルがないことがコンパクト化には必須。トロイダルコイル R/a=1.7 直径が１．５倍になったと仮定 R/aを変えないとすると aを変えないとすると R’/a=2 R’=1.5R a’=1.5a +オーミックコイル球状トカマクの利点アスペクト比(R/a)を小さくしていくと  プラズマ電流を大きくできる。（小さな磁場で大電流、下図参照）  規格化圧力（閉じ込めの効率）がよくなる。プラズマの圧力規格化圧力： b  磁場の圧力  コンパクトな核融合炉の実現アスペクト比 A=R/aが小さくなるとプラズマ電流を大きくできる A(1.22A-0.68)/(A 2-1) 2 10 球状の効果 1 0.1 1 2 3 4 A Ip ITFC I P 1   2 A(1.22A  0.68)  2 2 ITFC 2 A 1   5 トカマクでの中心ソレノイドの役割