TESPELを用いた不純物輸送研究の進展

摘要

トレーサー内蔵固体ペレット(Tracer-Encapsulated Solid Pellet: TESPEL)によりトレーサー粒子をプラズマ中に局所的に注入し,これを追跡することで不純物輸送について調べた.このTESPELの特徴であるトレーサー粒子をプラズマ中に局所的に注入できる長所を生かすことにより新しい発見があった.即ち,プラズマ周辺部で不純物の遮蔽が起きているような高い密度のプラズマの場合にはプラズマ中の不純物密度が極めて低く,高密度プラズマでは不純物の問題はないかに考えられていたが,TESPELを用いた実験により,高密度プラズマの場合にはよりトレーサーが長時間保持されることが初めてわかった.そして,不純物の輸送が不純物源の位置およびプラズマの密度(衝突周波数)に依存することがわかった.ヘリカル系では密度が高い方がバルクプラズマのエネルギー閉じ込め性能がよくなる傾向にあるので,高密度プラズマでの不純物の振る舞いの理解が重要であり,その制御法が期待される.また,ダイバー夕への熱負荷をできるだけ軽減する観点から,プラズマ周辺部で不純物を局所的に滞留させ熱を放射光に変換する可能性も期待される.