Snut-79 토카막에서 고주파 출력에 의한 수소플라즈마의 예비전리

Abstract

SNUT-79토카막에서 고주파 출력에 의한 예비전리 실험을 하였다. 방전 전에 예비전리를 시킴으로서 플라즈마 형성에 필요한 초기일주전압을 감소시켰다. 직경 0.75㎜ 텅스텐 선을 직경 32㎝가 되도록 원형 루프 두 개를 만들어 토러스형 진공 용기내에 50㎝ 떨어져서 폴로이달 방향으로 설치한 후 22㎒, 0.3kVA 고주파 출력을 두 루프양단에 공급하고 수소충전압력 3.0×10^(-3)torr 에서 부터 2.0×10^(-4)torr 까지 변화 시키면서 방전 실험을 하였다. 본 실험에서 초기일주전압 75V, 압력 3.2×10^(-4)torr 에서 예비전리를 하지 않았을 때는 플라즈마 전류가 측정되지 않았으나 같은 압력, 일주전압 48V에서 고주파 출력에 의한 예비전리 후에는 10.7㎄의 플라즈마 전류가 측정되었다. 이로서 토카막 방전에 의한 초기일주전압이 감소함을 보였다. 또한 예비전리를 시킨 상태에서 압력의 변화에 따른 플라즈마 전류는 압력 3.2×10^(-4)torr 5.0×10^(-4)torr의 영역에서 최고값 10.7㎄를 나타냈으며, 압력이 증가함에 따라 플라즈마 전류는 감소하였으며 3.0×10^(-3)torr 이상에서 플라즈마 전류는 측정되지 않았다. 압력 3.2×10^(-4)torr, 초기일주전압 48V에서 플라즈마 전류는 10.7㎄가 측정되었고, 이로부터 플라즈마 온도 7.6eV, 플라즈마 저항은 4.8mΩ으로 계산되었다.;The experiment on the preionization by radio frequency power was carried out in SNUT-79 tokamak device. The initial loop voltage required for the plasm generation was made to decrease by the preionization before the discharge. Two circular loops (32cm diameter) made of tungsten wires (0.75㎜ diameter), as the discharge electrodes, were set up in the torus-shaped vacuum chamber and the discharge with the hydrogen gas at the pressure around between 3.0 × 10^(-3) and 2.0 × 10^(-4) torr was performed. This discharge is preionization source. In the condition that the initial loop voltage was 75V and the hydrogen pressure was 3.2 × 10^(-4) torr, the plasma current could not be measured without the preionization, but 10.7kA of the plasma current was RF power. This showed the decrease of the initial loop voltage by the preionization on the discharge in the tokamak. And in the preionized experimental condition, the plasma current according to the charge of the pressure was measured 10.7kA between 3.2 × 10^(-4) torr and 5.0 × 10^(-4) torr, and deviced as the pressure being increased further and was not measured at 3.0 × 10^(-3) torr. At the pressure of 3.2 × 10^(-4) torr and the initial loop voltage of 48V, the plasma current, its temrerature and its resistance were estimated at 10.7kA, 7.6eV and 4.8mΩ respectively.