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核融合直接発電のためのカスプ型-進行波型統合システムの研究

研究課題

研究課題/領域番号 16H04317
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 電力工学・電力変換・電気機器
研究機関神戸大学

研究代表者

竹野 裕正  神戸大学, 工学研究科, 教授 (90216929)

研究分担者 中本 聡  神戸大学, 工学研究科, 助手 (10198260)
市村 和也  神戸大学, 工学研究科, 教室系技術職員 (20756001)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
13,000千円 (直接経費: 10,000千円、間接経費: 3,000千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2017年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2016年度: 7,150千円 (直接経費: 5,500千円、間接経費: 1,650千円)
キーワード核融合 / 新エネルギー / 直接発電 / プラズマ・核融合
研究成果の概要

ヘリウム3燃料反応に対する核融合直接発電システムは,カスプ型と進行波型の二種の変換器で構成され,従来は個々別々に研究が進められてきた.本研究課題では,既存装置の拡張による模擬実験および数値計算で,両変換器の統合に伴う問題を初めて扱った.カスプ型変換器でのイオン間分離では,新分離手法の提案と数値計算によるその有効性の分析を,進行波型変換器の動作では,ビームの散乱に伴う問題の解決を,それぞれ行った.

研究成果の学術的意義や社会的意義

核融合直接発電は,先進燃料核融合を直接の対象とする,将来のエネルギー問題に関わる技術である.核融合研究と同様,その規模の大きさから,長期間にわたる研究を積み重ねる必要があり,本研究課題もその一段階と言える.従来の研究成果に基づいて,研究段階を一段上昇させる位置づけであり,新段階の初期研究としての成果が得られたものと言える.研究の過程で,進行波型変換器のトップデータが得られた意味は大きい.

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 8件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Analytical Experiment of Time Evolution of Deceleration Effect in Traveling Wave Direct Energy Converter Using Dual-Frequency Modulation2019

    • 著者名/発表者名
      SHIBATA Kazuhiro, SATO Hiroki, TAKENO Hiromasa, ICHIMURA Kazuya, NAKAMOTO Satoshi, NAKASHIMA Yousuke
    • 雑誌名

      Plasma and Fusion Research

      巻: 14 号: 0 ページ: 2405027-2405027

    • DOI

      10.1585/pfr.14.2405027

    • NAID

      130007633122

    • ISSN
      1880-6821
    • 年月日
      2019-02-12
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Recent Advancement of Research on Plasma Direct Energy Conversion2019

    • 著者名/発表者名
      TAKENO Hiromasa, ICHIMURA Kazuya, NAKAMOTO Satoshi, NAKASHIMA Yousuke, MATSUURA Hiroto, MIYAZAWA Junichi, GOTO Takuya, FURUYAMA Yuichi, TANIIKE Akira
    • 雑誌名

      Plasma and Fusion Research

      巻: 14 号: 0 ページ: 2405013-2405013

    • DOI

      10.1585/pfr.14.2405013

    • NAID

      130007603249

    • ISSN
      1880-6821
    • 年月日
      2019-01-24
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Examination of Bunching Effect of Dual-Frequency Modulation in a Traveling Wave Direct Energy Converter Simulator2019

    • 著者名/発表者名
      TAKENO Hiromasa, SATO Hiroki, SHIBATA Kazuhiro, ICHIMURA Kazuya, NAKASHIMA Yousuke
    • 雑誌名

      Plasma and Fusion Research

      巻: 14 号: 0 ページ: 2405014-2405014

    • DOI

      10.1585/pfr.14.2405014

    • NAID

      130007603243

    • ISSN
      1880-6821
    • 年月日
      2019-01-24
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Analytical experiment of time evolution of deceleration effect in traveling wave direct energy converter using dual-frequency modulation2018

    • 著者名/発表者名
      SHIBATA Kazuhiro, SATO Hiroki, TAKENO Hiromasa, ICHIMURA Kazuya, NAKAMOTO Satoshi, NAKASHIMA Yousuke
    • 学会等名
      12th International Conference on Open Magnetic Systems for Plasma Confinement
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Working characteristics of a combined plasma source for ion-ion separation experiments in direct energy conversion2018

    • 著者名/発表者名
      OKAMOTO Yuuki, HARADA Kouhei, ICHIMURA Kazuya, NAKAMOTO Satoshi, TAKENO Hiromasa, MIYAZAWA Junichi, GOTO Takuya
    • 学会等名
      12th International Conference on Open Magnetic Systems for Plasma Confinement
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Examination of bunching effect of dual-frequency modulation in a traveling wave direct energy converter simulator2018

    • 著者名/発表者名
      TAKENO Hiromasa, SATO Hiroki, SHIBATA Kazuhiro, ICHIMURA Kazuya, NAKASHIMA Yousuke
    • 学会等名
      12th International Conference on Open Magnetic Systems for Plasma Confinement
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Recent advancement of research on plasma direct energy conversion2018

    • 著者名/発表者名
      TAKENO Hiromasa, ICHIMURA Kazuya, NAKAMOTO Satoshi, NAKASHIMA Yousuke, MATSUURA Hiroto, MIYAZAWA Junichi, GOTO Takuya, FURUYAMA Yuuichi, TANIIKE Akira
    • 学会等名
      12th International Conference on Open Magnetic Systems for Plasma Confinement
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Improvement of ion-ion separation and collection by modification of electrode structure in a cusp type direct energy converter2018

    • 著者名/発表者名
      OKAMOTO Yuuki, ICHIMURA Kazuya, NAKAMOTO Satoshi, TAKENO Hiromasa, MIYAZAWA Junichi, GOTO Takuya
    • 学会等名
      The 27th International Toki Conference on Plasma and Fusion Research & The 13th Asia Pacific Plasma Theory Conference
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Experimental analysis on variation of the amount of particles passing through traveling wave direct energy converter2018

    • 著者名/発表者名
      SHIBATA Kazuhiro, HASHIGUCHI Kazuya, TAKENO Hiromasa, ICHIMURA Kazuya, NAKAMOTO Satoshi, NAKASHIMA Yousuke
    • 学会等名
      The 27th International Toki Conference on Plasma and Fusion Research & The 13th Asia Pacific Plasma Theory Conference
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 進行波型直接エネルギー変換模擬実験装置におけるイオンビームの輸送に関する研究2018

    • 著者名/発表者名
      橋口 和也, 芝田 和浩, 市村 和也, 中本 聡, 竹野 裕正, 中嶋 洋輔
    • 学会等名
      第35回プラズマ・核融合学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 進行波型直接エネルギー変換器における2周波変調された粒子束の減速効果に関する研究2017

    • 著者名/発表者名
      芝田和浩,佐藤大気,市村和也,竹野裕正,中嶋洋輔
    • 学会等名
      Plasma Conference 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 進行波型直接エネルギー変換模擬実験装置における集群イオンの電界による散乱に関する研究2017

    • 著者名/発表者名
      竹野裕正,近藤太志,若泉貴弘,市村和也,中本聡,中嶋洋輔
    • 学会等名
      Plasma Conference 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] カスプ型直接エネルギー変換器でのイオン-イオン分離の模擬実験研究2017

    • 著者名/発表者名
      岡本祐樹,原田康平,市村和也,中本聡,竹野裕正,宮澤順一,後藤拓也
    • 学会等名
      平成29年電気関係学会関西連合大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] A Preliminary Study of Ion-Ion Separation in Cusp-type Direct Energy Converter2017

    • 著者名/発表者名
      K. Harada, Y. Okamoto, K. Ichimura, S. Nakamoto, H. Takeno, J. Miyazawa, T. Goto
    • 学会等名
      The 26th International Toki Conference
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A study of dual-frequency modulation through multiple field regions in a traveling wave direct energy converter simulator2017

    • 著者名/発表者名
      H. Sato, K. Shibata, K. Ichimura, H. Takeno, Y. Nakashima
    • 学会等名
      The 26th International Toki Conference
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 直接発電のためのヘリウム3燃料核融合炉模擬複合プラズマ源の開発2016

    • 著者名/発表者名
      竹野裕正, 原田康平, 市村和也, 中本聡, 宮澤順一, 後藤拓也
    • 学会等名
      プラズマ・核融合学会第33回年会
    • 発表場所
      東北大学(宮城県・仙台市)
    • 年月日
      2016-11-30
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 進行波型直接エネルギー変換器における集群による粒子の散乱効果についての研究2016

    • 著者名/発表者名
      若泉貴弘, 佐藤大気, 市村和也, 竹野裕正, 中嶋洋輔
    • 学会等名
      平成28年電気関係学会関西連合大会
    • 発表場所
      大阪府立大学(大阪府・堺市)
    • 年月日
      2016-11-23
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] カスプ型直接エネルギー変換器におけるイオン-イオン電界分離のための電極構造に関する研究2016

    • 著者名/発表者名
      原田康平, 市村和也, 中本聡, 竹野裕正, 宮澤順一, 後藤拓也
    • 学会等名
      平成28年電気関係学会関西連合大会
    • 発表場所
      大阪府立大学(大阪府・堺市)
    • 年月日
      2016-11-23
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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