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Physical origin of ultra-high neutral pressures in the Large Helical Device

U. Wenzel, G. Motojima, S. Masuzaki, M. Kobayashi, M. Goto, B. Peterson, M. Shoji2026年2月Nuclear FusionIF 3出版社

Efficient particle exhaust remains a key challenge in magnetic confinement fusion, particularly in stellarators, where divertor neutral pressures are typically low. Recently, exceptionally high neutral pressures-up to 2.4 Pa-were measured in the divertor of the Large Helical Device, exceeding theoretical predictions and previously observed stellarator values by an order of magnitude. We demonstrate that such high pressures can only be sustained through an additional particle exhaust channel formed by plasma condensation. At the same time, the divertor plasma is detached and exhibits strong hydrogen radiation. This divertor regime therefore appears to be an excellent candidate for fusion reactors based on the stellarator concept.

日本語訳

効率的な粒子排気は、磁場閉じ込め核融合における重要な課題であり続けており、特に、ダイバータ中性粒子圧力が典型的に低いステラレータにおいて顕著である。近年、大型ヘリカル装置のダイバータにおいて、異常に高い中性粒子圧力(最大で2.4 Pa)が測定され、これは理論予測および過去に観測されたステラレータ値を一桁上回った。我々は、このような高圧力が、プラズマ凝縮によって形成される追加の粒子排気チャネルを通じてのみ維持され得ることを実証する。同時に、ダイバータプラズマはデタッチしており、強い水素放射を示す。したがって、このダイバータ領域は、ステラレータ概念に基づく核融合炉の優れた候補であると思われる。

装置

lhd高精度(タイトル一致)

wiki

Helical device

AIによる論文要約

大型ヘリカル装置における超高中性圧力の物理的起源
JA核融合プラズマ物理の研究者や学生、特にヘリカル型装置のダイバータ設計や粒子排気に興味がある方。#核融合 #ヘリカル型 #ダイバータ #中性圧力 #プラズマ凝縮
LLM向け: {"Title": "ヘリカル型装置における超高中性圧力の物理的起源", "Authors": "Not provided", "Research Object…

磁場閉じ込め核融合、特にヘリカル型装置では粒子排気が課題で、ダイバータの中性圧力は低い傾向があります。しかし、大型ヘリカル装置(LHD)のダイバータで予測を一桁超える2.4Paもの超高中性圧力が測定されました。この圧力はプラズマ凝縮による追加の排気チャネルによって維持され、ダイバータプラズマは非接触状態で強い水素放射を示します。この運転領域はヘリカル型核融合炉に有望です。

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