ビリアル限界コイルを用いたトカマク装置: 等々力2号

Todoroki-II
VLC Tokamak: Todoroki-II
多極ヘリカル形状をもつ電磁力平衡コイル（Force-Balanced Coil: FBC）は、支持構造部にかかる電磁力を大幅に低減できるため、強磁界化による高性能プラズマの生成、及びその閉じ込めが可能であり、また装置の小型化が期待される。FBCを用いた小型トカマク装置「等々力1号」では、電磁力の低減化とトカマクプラズマ生成が実証され、プラズマ特性の計測、及び解析が行われてきた。

しかし研究の進展から、最終的に支持構造材量を決定するのは最大応力であり、FBCの電磁力低減効果は発生応力の低減に繋がるが、支持構造材量最小化の最適形状でないことが明らかになった。また等々力１号は設計当時、最適なコイル軌道求める概念が確立していなかったことに加え、製作精度が非常に低かったため、真空容器内の不整磁界が非常に大きい等の問題があった。

そこで応力の均一化を図ることによって発生応力の最適化を行ったFBCの発展型磁界コイルである、ビリアル限界コイル（Virial Limit Coil: VLC）を新たに発案し、これを用いて、不整磁界を極力抑えるコイル軌道を採用した小型トカマク装置「等々力2号」の設計・製作を行なった。また、燃料ガス圧力、周回電圧、着火時間等のパラメータごとのプラズマ着火特性を測定し、装置に取り付けられた磁気計測用コイル群によりプラズマ特性を解析している。

H. Tsutsui.

back戻る