Study of magnetic toroidal-ripple-component effect on the fast ion confinement

• Project/Area Number: 22560819
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Nuclear fusion studies
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: OKADA Hiroyuki 京都大学, エネルギー理工学研究所, 准教授 (50169116)
• Project Period (FY): 2010-10-20 – 2014-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2013)
• Budget Amount: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000); Fiscal Year 2013: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000); Fiscal Year 2012: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000); Fiscal Year 2011: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000); Fiscal Year 2010: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
• Keywords: プラズマ・核融合 / 高速粒子 / トロイダルリップル / ヘリオトロンJ / ICRF / トロイダルルップル

Research Abstract

The production and confinement of fast ions which have large perpendicular velocity have been studied. The confinement of such particles is a key issue of the helical devices. For the production of fast ions (protons), ion cyclotron range of frequencies (ICRF) heating is used. The effect of the toroidal ripple component (bumpiness) is examined in the Heliotron-J magnetic field, which has flexibility to control bumpiness.
In the high bumpiness configuration, the fast ions more than 30 keV were measured by the charge-exchange particle analyzer and two dimensional scan of the line-of-sight was done to investigate distribution of fast ions in the torus. Comparing with the results of the other bumpunesses, the better confinement property was confirmed in the high bumpiness. The numerical code using Monte-Carlo method can be developed and partially reproduced the good production and confinement property of fast ions in the high bumpiness.

Research Products

• [Journal Article] Numerical Analysis of ICRF Minority Heating in Helitoron J (2011)
  • Author(s): H. Okada, K. Nomura, S. Kobayashi, H.Y. Lee, T. Mizuuchi, K. Nagasaki, T. Minami, S. Yamamoto, S. Ohshima, M. Takeuchi, S. Konoshima, T. Mutoh, K. Mukai, K. Yamamoto, M. Suwa, H. Yashiro, H. Yoshino, Y. Nakamura, K. Hanatani, F. Sano
  • Journal Title: Plasma and Fusion Research Volume: 6 Pages: 2402063-2402063
  • DOI: 10.1585/pfr.6.2402063
  • NAID: 130002059533
  • ISSN: 1880-6821
  • Peer Reviewed
• [Presentation] ヘリオトロンJにおけるICRF加熱で生成された高速イオンの解析 (2013)
  • Author(s): 岡田浩之、村上弘一郎、小林進二、水内亨、長崎百伸、南貴司、山本聡、大島慎介、武藤敬、木島滋、史楠、臧臨閣、沙夢雨、剣持尚輝、笠嶋慶純、原田伴誉、佐野匠、大谷芳明、丸山正人、野口正樹、中村祐司、佐野史道
  • Organizer: 第30回プラズマ・核融合学会年会
  • Place of Presentation: 東京工業大学(03aE58P)
• [Presentation] Two-Dimensional Distribution of Fast Ions Generated by ICRF Minority Heating in Heliotron J (2013)
  • Author(s): H Okada, H.Watada, K.Murakami, S.Kobayashi, H.Y.Lee, T.Mizuuchi, K.Nagasaki, T.Minami, S.Yamamoto, S.Ohshima, T.Mutoh, S.Konoshima, N.Shi, L.Zang, Y.Sugimoto, H.Fukushima, S.Arai, M.Sha, N.Kenmochi, Y.Nagae, K.Kasashima, T.Harada, K.Hashimoto, Y.Nakamura, F.SANO
  • Organizer: 19^<th> ISHW
  • Place of Presentation: Padova, Italy(K7)
• [Presentation] Two-Dimensional Distribution of Fast Ions Generated by ICRF Minority Heating in Heliotron J (2013)
  • Author(s): H Okada, H.Watada, K.Murakami, S.Kobayashi, H.Y.Lee, T.Mizuuchi, K.Nagasaki, T.Minami, S.Yamamoto, S.Ohshima, T.Mutoh, S.Konoshima, N.Shi, L.Zang, Y.Sugimoto, H.Fukushima, S.Arai, M.Sha, N.Kenmochi, Y.Nagae, K.Kasashima, T.Harada, K.Hashimoto, Y.Nakamura, F.SANO
  • Organizer: Joint 19th ISHW and 16th RFP workshop
  • Place of Presentation: Padova, Italy
• [Presentation] ヘリオトロンJにおけるICRF加熱で生成された高速イオンの解析 (2013)
  • Author(s): 岡田浩之、村上弘一郎、小林進二、水内亨、長崎百伸、南貴司、山本聡、大島慎介、武藤敬、木島滋、史楠、臧臨閣、沙夢雨、剣持尚輝、笠嶋慶純、原田伴誉、佐野匠、大谷芳明、丸山正人、野口正樹、中村祐司、佐野史道
  • Organizer: 第30回プラズマ・核融合学会年会
  • Place of Presentation: 東京工業大学
• [Presentation] Characteristics of ICRF Minority Heating for the Bumpiness and the Resonance Position in the Magnetic Field of Heliotron J (2012)
  • Author(s): H Okada, H.Watada, Y.Wada, et al
  • Organizer: 18th International Stellarator/Heliotron Workshop
  • Place of Presentation: Murramarang、Australia
  • Year and Date: 2012-02-02
• [Presentation] Recent progress in Heliotron J experiment (2012)
  • Author(s): F.Sana, T.Mizuuchi, H.Okada, et a
  • Organizer: 18th International Stellarator/Heliotron Workshop
  • Place of Presentation: Murramarang、Australia
  • Year and Date: 2012-02-02
• [Presentation] ヘリオトロンJにおけるICRFによる高速イオンエネルギースペクトルの空間・磁場配位依存性 (2012)
  • Author(s): 和多田泰士,岡田浩之,小林進二,李炫庸,原田伴誉,水内亨,長崎百伸,南貴司,山本聡,大島慎介,本島滋,臧臨閣,荒井翔平,杉本幸薫,福島浩文,安田圭祐,釼持尚輝,永榮蓉子,橋本紘平,中村祐司,笠嶋慶純,沙夢雨,佐野史道
  • Organizer: 第29回プラズマ・核融合学会年会
  • Place of Presentation: 春日市クローバープラザ(30E22P)
• [Presentation] ヘリオトロンJにおけるICRF加熱で生成された高速イオンの解析 (2012)
  • Author(s): 岡田浩之,和多田泰士,村上弘一郎,小林進二,大島慎介,武藤敬,木島滋,史楠,臧臨閣,杉本幸薫,福島浩文,荒井翔平,沙夢雨,剣持尚輝,永榮蓉子,笠嶋慶純,原田伴誉,中村雄一,橋本絋平,中村祐司,佐野史道,李玄庸,水内亨,長崎百伸,南貴司,山本聡
  • Organizer: 第29回プラズマ・核融合学会年会
  • Place of Presentation: 春日市クローバープラザ(30E10P)
• [Presentation] Characteristics of ICRF Minority Heating for the Bumpiness and Resonance Position in the Magnetic Field of Heliotron J (2012)
  • Author(s): H. Okada, H. Watada, Y. Wada, S. Kobayashi, H.Y. Lee, T. Mizuuchi, K. Nagasaki, T. Minami, S. Yamamoto, S. Ohshima, T. Mutoh, S. Konoshima, K. Mukai, L. Zhan, H. Yashiro, T. Minami, T. Kagawa, S. Arai, K. Mizunoa, F. Sano
  • Organizer: 18^<th> ISHW and APPTC
  • Place of Presentation: ANU, Australia(P3.14)
• [Presentation] ヘリオトロンJにおけるICRF加熱で生成された高速イオンの解析 (2012)
  • Author(s): 岡田浩之
  • Organizer: プラズマ・核融合学会
  • Place of Presentation: クローバープラザ（福岡県春日市）
• [Presentation] ヘリオトロンJにおけるICRFによる高速イオンエネルギースペクトルの空間・磁場配位依存性 (2012)
  • Author(s): 和多田泰士
  • Organizer: プラズマ・核融合学会
  • Place of Presentation: クローバープラザ（福岡県春日市）
• [Presentation] Characteristics of ICRF Minority Heating for the Bumpiness and Resonance Position in the Magnetic Field of Heliotron J (2011)
  • Author(s): H.Okada, H.Watad, Y.Wada, et al
  • Organizer: Korea-Japan Workshop on "Physics and Technology of Heating and Current Drive"
  • Place of Presentation: Institute of Advanced Energy, Kyoto University
  • Year and Date: 2011-12-06
• [Presentation] Dependence of tne ICRF Heating Efficiency on the Resonance Position in Heliotron J(ヘリオトロンJにおけるICRF加熱の共鳴位置による加熱特性の変化) (2011)
  • Author(s): 岡田浩之, 和多田泰士, 和田善信, 他
  • Organizer: PLASMA 2011
  • Place of Presentation: 石川県立音楽堂
  • Year and Date: 2011-11-23
• [Presentation] Dependence of Fast Ions Generated by ICRF Minority Heating on Pitch Angle and Spatial Position in HeliotronJ(ヘリオトロンJにおけるICRF加熱での高速イオンのピッチ角及び空間位置依存性) (2011)
  • Author(s): 和多田泰士, 岡田浩之, 他
  • Organizer: PLASMA 2011
  • Place of Presentation: 石川県立音楽堂
  • Year and Date: 2011-11-23
• [Presentation] ヘリオトロンJにおけるICRF加熱での高速イオンピッチ角及び空間位置依存性 (2011)
  • Author(s): 和多田泰士,岡田浩之,小林進二,李炫庸,水内亨,長崎百伸,花谷清,南貴司,山本聡,大島慎介,武藤敬,木島滋,向井清史,臧臨閣,荒井翔平,香川輔,南貴之,和田善信,水野浩志,佐野史道
  • Organizer: 第28回プラズマ・核融合学会年会
  • Place of Presentation: 金沢県立音楽堂(23P035-P)
• [Presentation] ヘリオトロンJにおけるICRF加熱の共鳴位置による加熱特性の変化 (2011)
  • Author(s): 岡田浩之、和多田泰士、和田善信、小林進二、李炫庸、水内亨、長崎百伸、南貴司、山本聡、大島慎介、武藤敬、木島滋、臧臨閣、杉本幸薫、福島浩文、荒井翔平、沙夢雨、剣持尚輝、永榮蓉子、笠嶋慶純、原田伴誉、中村雄一、橋本絋平、中村祐司、佐野史道
  • Organizer: 第28回プラズマ・核融合学会年会
  • Place of Presentation: (23P026-P)
• [Presentation] Numerical Analysis of ICRF Minority Heating in Heliotron J (2010)
  • Author(s): 岡田浩之
  • Organizer: 第20回国際土岐会議
  • Place of Presentation: 岐阜県土岐市セラトピア土岐
  • Year and Date: 2010-12-07
• [Presentation] ヘリオトロンJにおける少数イオンモードでのICRF加熱の数値解析 (2010)
  • Author(s): 岡田浩之
  • Organizer: 第27回プラズマ・核融合学会年会
  • Place of Presentation: 札幌市北海道大学学術交流会館
  • Year and Date: 2010-12-02
• [Presentation] ヘリオトロンJにおけるICRF加熱での高速イオンのピッチ角及び空間位置依存性の実験的考察 (2010)
  • Author(s): 野村航大
  • Organizer: 第27回プラズマ・核融合学会年会
  • Place of Presentation: 札幌市北海道大学学術交流会館
  • Year and Date: 2010-12-02
• [Presentation] Heating Position Dependence of Energy Spectra of Fast Ions Generated by ICRF Heating in Heliotron J (2010)
  • Author(s): H. Okada, K. Nomura, S. Kobayashi, H.Y. Lee, T. Mizuuchi, K. Nagasaki, T. Minami, S. Yamamoto, S. Ohshima, M. Takeuchi, S. Konoshima, T. Mutoh, K. Mukai, K. Yamamoto, M. Suwa, H. Yashiro, H. Yoshino, Y. Nakamura, K. Hanatani, F. Sano
  • Organizer: 20th International Toki Conference on the Next Twenty Years in Plasma and Fusion Science
  • Place of Presentation: Ceratopia Toki, Toki(P1-68)
• [Presentation] ヘリオトロンJにおけるICRF加熱での高速イオンのピッチ角及び空間位置依存性の実験的考察 (2010)
  • Author(s): 野村航大、岡田浩之、和多田泰士、小林進二、李炫庸、水内亨、長崎百伸、花谷清、南貴司、山本聡、大島慎介、竹内正樹、武藤敬、木島滋、向井清史、山本健士、諏訪勝重、八代浩彰、吉野隼生、佐野史道他
  • Organizer: 第27回プラズマ・核融合学会年会
  • Place of Presentation: 北海道大学学術交流会館(02P53)
• [Presentation] ヘリオトロンJにおける少数イオンモードでのICRF加熱の数値解析 (2010)
  • Author(s): 岡田浩之、野村航大、和多田泰士、小林進二、李炫庸、水内亨、長崎百伸、南貴司、山本聡、大島慎介、竹内正樹、武藤敬、木島滋、向井清史、山本健士、諏訪勝重、八代浩彰、吉野隼生、佐野史道
  • Organizer: 第27回プラズマ・核融合学会年会
  • Place of Presentation: 北海道大学学術交流会館(02P52)