| Project/Area Number |
22K20358
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
0202:Condensed matter physics, plasma science, nuclear engineering, earth resources engineering, energy engineering, and related fields
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
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| Project Period (FY) |
2022-08-31 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | プラズマ / 自己組織化 / トカマク / トモグラフィ / ガウス過程 / トモグラフィー |
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| Outline of Research at the Start |
LH入射法(局所ヘリシティ入射法)によるプラズマの立ち上げは核融合炉の経済性を高め、商業利用の実現に大きく貢献すると考えられている。LH入射法の有効性は小型のプラズマ閉じ込め装置において実証されてきたが商業用核融合炉に応用するためにはさらなる高性能化を目指す必要がある。本研究ではLH入射法によりプラズマが生成される際のプラズマの温度、密度等のプロファイルを精密計測することでプラズマ立ち上げ 時の物理過程の解明を行い、LH入射の高性能化への指針を示す。
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| Outline of Final Research Achievements |
This research aimed at developing the local helicity injection technique to achieve an economical tokamak reactor by removing the central solenoid. While plasma filaments have been successfully injected into a vacuum vessel, the tokamak startup through magnetic helicity injection has not been achieved. Drastic improvements of the plasma gun and the power supply system are necessary. On the other hand, tokamak plasmas have been inductively generated, and a Gaussian-process-based inversion technique has been developed by applying the instruments and skills related to this research project. The research on the helicity injection will be continued for two more years through Grant-in-Aid for Early-Career Scientists. An attempt will be made to achieve the original goal over this period.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
局所ヘリシティ入射によるトカマクプラズマの生成という目標は達成できなかったが誘導方式によりトカマクプラズマを立ち上げることに成功した。このプラズマを用いて高温磁化プラズマの研究を開始できるため所属する研究チーム全体として今後プラズマ核融合分野の研究の発展に寄与することが期待される。また自己組織化過程の計測を目的として開発したガウス過程回帰によるトモグラフィ解析手法を干渉計データに応用し電子密度分布およびその微分量を推定することに成功した。この成果は将来の核融合炉内の放射線環境下でのプラズマ内部の実時間モニタリグに活用できる可能性がある。
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