Energy transport in the direction of magnetic field line owing to Alfven Ion Cyclotron waves

• Project/Area Number: 25400531
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Plasma science
• Research Institution: University of Tsukuba
• Principal Investigator: ICHIMURA Makoto 筑波大学, 数理物質系, 研究員 (10151482)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): IKEZOE Ryuya 筑波大学, 数理物質系, 助教 (70582849)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2016-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2015)
• Budget Amount: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000); Fiscal Year 2015: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2014: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000); Fiscal Year 2013: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
• Keywords: 高エネルギーイオン / ICRF波動 / 波動粒子相互作用 / アルベンイオンサイクロトロン波動 / ＩＣＲＦ波動

Outline of Final Research Achievements

In high performance plasmas with the strong anisotropy, Alfven-ion-cyclotron (AIC) waves, are spontaneously excited. A microwave reflectometer system is introduced for the measurement of spatial structure of density fluctuations owing to the ICRF waves. Couplings between the ICRF waves for heating and the excited waves are clearly observed with the reflectometer for the first time. To evaluate wave-particle interactions, the behaviors of high-energy ions with energy more than 5 keV are detected with semiconductor detectors installed in the central and the east end cells. Ions escaped along the magnetic field line are detected in the east end. Fluctuations around 0.1 MHz which are difference frequencies between AIC waves are observed only on the signal of the detector installed in the east end. Pitch angle scattering of high-energy ions owing to those low-frequency waves are clearly indicated. Considerable energy transport to the ends owing to the AIC waves is suggested.

Research Products

• [Journal Article] Wave excitation by nonlinear coupling among shear Alfven waves in a mirror-confined plasma (2015)
  • Author(s): R. Ikezoe, M. Ichimura, T. Okada, M. Hirata, T. Yokoyama, Y. Iwamoto, S. Sumida, S. Jang, K. Takeyama, M. Yoshikawa, J. Kohagura, Y. Shima, and X. Wang
  • Journal Title: Phys. Plasmas Volume: 22 Issue: 9 Pages: 90701-90701
  • DOI: 10.1063/1.4930216
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Extension of operational regimes with ICRF heating on GAMMA 10/PDX (2015)
  • Author(s): R. Ikezoe, M. Ichimura, M. Hirata, T. Yokoyama, Y. Iwamoto, T. Okada, S. Sumida, K. Takeyama, S. Jang, T. Oi, K. Ichimura, Y. Nakashima
  • Journal Title: Fusion Science and Technology Volume: 67 Pages: 1-6
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Internal measurement of propagation of ICRF waves by using reflectometers on GAMMA10 (2015)
  • Author(s): T. Okada, R. Ikezoe, M. Ichimura, M. Hirata, T. Yokoyama, Y. Iwamoto, S, Sumida, K. Takeyama, S. Jang, T. Oi, M. Yoshikawa, J. Kohagura, Y. Shima
  • Journal Title: Fusion Science and Technology Volume: 67 Pages: 1-3
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] High-density plasma production in the GAMMA10 central cell with ICRF heating on both anchor cells (2015)
  • Author(s): S. Sumida, M. Ichimura, T. Yokoyama, M. Hirata, R. Ikezoe, Y. Iwamoto, T. Okada, K. Takeyama, S. Jang, T. Oi, M. Sakamoto, Y. Nakashima, M. Yoshikawa, R. Minami, K. Oki, M. Mizuguchi, K. Ichimura
  • Journal Title: Fusion Science and Technology Volume: 67 Pages: 1-3
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Coupling of ICRF Waves and Axial Transport of High-Energy Ions Owing to Spontaneously Excited Waves in the GAMMA 10 Tandem Mirror (2013)
  • Author(s): R. Ikezoe, M. Ichimura, M. Hirata. T. Iwai, T. Yokoyama, Y. Ugajin, T. Sato, T. Iimura, Y. Saito, M. Yoshikawa, J. Kohagura, Y. Shima and T. Imai
  • Journal Title: Nuclear Fusion Volume: 53 Issue: 7 Pages: 73040-73040
  • DOI: 10.1088/0029-5515/53/7/073040
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Recent ICRF heating experiments for a divertor simulation study on GAMMA 10 (2013)
  • Author(s): M. Ichimura, M. Hirata, R. Ikezoe, T. Yokoyama, Y. Ugajin, T. Sato, T. Iimura, Y. Saito, Y. Annaka, A. Shiratani, M. Yoshikawa, J. Kohagura, Y. Nakashima, K. Ichimura and T. Imai
  • Journal Title: Transactions of Fusion Science and Technology Volume: 63 Pages: 115-118
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Time evolving structure of Alfvén-ion-cyclotron waves in GAMMA10 (2013)
  • Author(s): R. Ikezoe, M. Ichimura, T. Sato, M. Hirata, T. Yokoyama, Y. Ugajin, T. Iimura, Y. Saito, Y. Annaka, A. Shiratani, Y. Shima, J. Kohagura, M. Yoshikawa, T. Imai
  • Journal Title: Transactions of Fusion Science and Technology Volume: 63 Pages: 58-63
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Axial transport of high-energy ions due to ICRF heating on GAMMA10 (2013)
  • Author(s): T. Iimura, M. Ichimura, M. Hirata, R. Ikezoe, T. Yokoyama, Y. Ugajin, T. Sato, Y. Saito, Y. Annaka, A. Shiratani, and T. Imai
  • Journal Title: Transactions of Fusion Science and Technology Volume: 63 Pages: 271-273
  • Peer Reviewed
• [Presentation] GAMMA10/PDXにおけるダイバータ模擬を目指したICRF加熱実験 (2016)
  • Author(s): ジャンソウォン，池添竜也，市村真，隅田脩平，平田真史，坂本瑞樹，岡田拓也，岩本嘉章，小野寺悠斗，板垣惇平，市村和也，中嶋洋輔
  • Organizer: 仙台プラズマフォーラム・電気通信研究所共同プロジェクト研究会
  • Place of Presentation: 東北大学（宮城県仙台市）
  • Year and Date: 2016-01-27
• [Presentation] ICRF加熱を用いたGAMMA10/PDX高密度化実験 (2015)
  • Author(s): 隅田脩平，市村真，ジャンソウォン，平田真史，池添竜也，岡田拓也，岩本嘉章，板垣惇平，小野寺悠斗，坂本瑞樹，吉川正志，市村和也，福山淳, 中嶋洋輔
  • Organizer: 第5回ICRF加熱研究会
  • Place of Presentation: 核融合科学研究所（岐阜県土岐市）
  • Year and Date: 2015-12-03
• [Presentation] 吸収法による半導体検出器を用いたガンマ10アンカー部プラズマ計測 (2015)
  • Author(s): 平田真史，市村真，池添竜也，坂本瑞樹，岩本嘉章，岡田拓也，隅田脩平，ジャンソウォン，板垣惇平，小野寺悠斗，中嶋洋輔
  • Organizer: 第32回プラズマ・核融合学会年会
  • Place of Presentation: 名古屋大学東山キャンパス 豊田講堂（愛知県名古屋市）
  • Year and Date: 2015-11-24
• [Presentation] GAMMA10高温プラズマ中のアルベン波動の2点相関 (2015)
  • Author(s): 池添竜也，市村真，岡田拓也，板垣惇平，平田真史，坂本瑞樹，岩本嘉章，隅田脩平，ジャンソウォン，小野寺悠斗，吉川正志，小波蔵純子，嶋頼子，王小龍，中嶋洋輔
  • Organizer: 第32回プラズマ・核融合学会年会
  • Place of Presentation: 名古屋大学東山キャンパス 豊田講堂（愛知県名古屋市）
  • Year and Date: 2015-11-24
• [Presentation] GAMMA10内部領域における反射計を用いたICRF波動の吸収と伝搬計測 (2015)
  • Author(s): 岡田拓也，池添竜也，市村真，平田真史，坂本瑞樹，隅田脩平，岩本嘉章，ジャンソウォン，板垣惇平，小野寺悠斗，吉川正志，小波蔵純子，嶋頼子，中嶋洋輔
  • Organizer: 第32回プラズマ・核融合学会年会
  • Place of Presentation: 名古屋大学東山キャンパス 豊田講堂（愛知県名古屋市）
  • Year and Date: 2015-11-24
• [Presentation] GAMMA 10/PDXにおけるアンカー部ICRF加熱によるプラズマの高密度化 (2015)
  • Author(s): 隅田 脩平，市村 真，ジャン ソウォン，平田 真史，池添 竜也，岡田 拓也，岩本 嘉章，板垣 惇平，小野寺 悠斗，坂本 瑞樹，吉川 正志，南 龍太郎，市村 和也，福山 淳,中嶋 洋輔
  • Organizer: 第32回プラズマ・核融合学会年会
  • Place of Presentation: 名古屋大学東山キャンパス 豊田講堂（愛知県名古屋市）
  • Year and Date: 2015-11-24
• [Presentation] GAMMA10/PDXにおけるプラグ／バリア部ICRF高周波を用いた端損失プラズマ制御実験 (2015)
  • Author(s): ジャンソウォン，市村真，隅田脩平，平田真史，池添竜也，坂本瑞樹，岡田拓也，岩本嘉章，小野寺悠斗，板垣惇平，市村和也，中嶋洋輔
  • Organizer: 第32回プラズマ・核融合学会年会
  • Place of Presentation: 名古屋大学東山キャンパス 豊田講堂（愛知県名古屋市）
  • Year and Date: 2015-11-24
• [Presentation] GAMMA10セントラル部におけるマイクロ波反射計を用いた低周波波動励起の観測 (2015)
  • Author(s): 板垣惇平，池添竜也，岡田拓也，市村真，平田真史，坂本瑞樹，隅田脩平，岩本嘉章，ジャンソウォン，小野寺悠人，吉川正志，小波蔵純子，嶋頼子，中嶋洋輔
  • Organizer: 第32回プラズマ・核融合学会年会
  • Place of Presentation: 名古屋大学東山キャンパス 豊田講堂（愛知県名古屋市）
  • Year and Date: 2015-11-24
• [Presentation] Excitation of low-frequency waves via coupling between slow Alfvén waves in the GAMMA 10 tandem mirror (2015)
  • Author(s): R. Ikezoe, M. Ichimura, T. Okada, M. Hirata, T. Yokoyama, Y. Iwamoto, S. Sumida, K. Takeyama, S. Jang, T. Oi, M. Yoshikawa, J. Kohagura, Y. Shima
  • Organizer: 57th Annual Meeting of the APS Division of Plasma Physics
  • Place of Presentation: Savannah, USA
  • Year and Date: 2015-11-16
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Measurement of the ICRF wave propagation in the internal region of plasmas by using reflectometers on GAMMA10 (2015)
  • Author(s): T. Okada, R. Ikezoe, M. Ichimura, M. Hirata, S. Sumida, Y. Iwamoto, S. Jang, J. Itagaki, Y. Onodera, M. Yoshikawa, J. Kohagura, Y. Shima
  • Organizer: 57th Annual Meeting of the APS Division of Plasma Physics
  • Place of Presentation: Savannah, USA
  • Year and Date: 2015-11-16
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] GAMMA 10/PDXダイバータ模擬実験に向けたICRFによる熱及び粒子束制御の進展 (2015)
  • Author(s): 池添竜也，市村 真，平田真史，坂本瑞樹，隅田脩平，ジャンソウォン，岩本嘉章，岡田拓也，板垣淳平，小野寺悠斗，市村和也，中嶋洋輔
  • Organizer: 平成27年度第1回ダイバータ物理・工学合同研究会
  • Place of Presentation: つくばサイエンス・インフォメーションセンター（茨城県つくば市）
  • Year and Date: 2015-07-30
• [Presentation] Measurement of density fluctuation of ICRF waves using a reflectometer in GAMMA 10 (2015)
  • Author(s): R. Ikezoe, M. Ichimura, T. Okada, K. Takeyama, M. Hirata, T. Yokoyama, Y. Iwamoto, S. Sumida, S. Jang, M. Yoshikawa, J. Kohagura, Y. Shima
  • Organizer: Korea-Japan RF Workshop/KSTAR Conference
  • Place of Presentation: Daejeon Convention Center, Daejeon, Korea
  • Year and Date: 2015-02-25 – 2015-02-27
• [Presentation] GAMMA 10セントラル部におけるICRF波動間の非線形結合 (2014)
  • Author(s): 池添竜也，岡田拓也，市村 真，平田真史，横山拓郎，岩本嘉章，隅田脩平，竹山紘平，ジャンソウォン，吉川正志，小波蔵純子，嶋 頼子
  • Organizer: 第31回プラズマ・核融合学会年会（Plasma Conference 2014）
  • Place of Presentation: 朱鷺メッセ（新潟市）
  • Year and Date: 2014-11-18 – 2014-11-21
• [Presentation] GAMMA10における反射計を用いたICRF波動伝搬計測 (2014)
  • Author(s): 岡田拓也, 池添竜也，市村真，平田真史，横山拓郎，岩本嘉章，隅田脩平，竹山紘平，ジャンソウォン，大井健生，吉川正志，小波蔵純子，嶋頼子
  • Organizer: 第31回プラズマ・核融合学会年会（Plasma Conference 2014）
  • Place of Presentation: 朱鷺メッセ（新潟市）
  • Year and Date: 2014-11-18 – 2014-11-21
• [Presentation] On the nonlinear couplings among ICRF waves observed in GAMMA 10 (2014)
  • Author(s): R. IKEZOE, M. ICHIMURA, T. OKADA, M. HIRATA, T. YOKOYAMA, Y. IWAMOTO, S. SUMIDA, K. TAKEYAMA, S. JANG, T. OI, M. YOSHIKAWA, J. KOHAGURA, Y. SHIMA
  • Organizer: 56th Annual Meeting of the APS Division of Plasma Physics
  • Place of Presentation: New Orleans, USA
  • Year and Date: 2014-10-27 – 2014-10-30
• [Presentation] Present Status of GAMMA 10/PDX Project (2014)
  • Author(s): M. Ichimura, T. Imai, Y. Nakashima. M. Sakamoto, I. Katanuma, M. Yoshikawa, T. Kariya, M. Hirata, J. Kohagura, R. Minami, T. Numakura, R. Ikezoe, K. Oki, X. Wang
  • Organizer: The 10th Int. Conf. on Open Magnetic Systems for Plasma Confinement
  • Place of Presentation: Daejeon, Korea
  • Year and Date: 2014-08-26 – 2014-08-29
  • Invited
• [Presentation] Analysis of wave excitation of the phase-control ICRF antennas with theree dimensional full wave code on GAMMA 10 (2014)
  • Author(s): T. Yokoyama, M. Ichimura, A. Fukuyama, S. Sumida, M. Hirata, R. Ikezoe, Y. Iwamoto, T. Okada, K. Takeyama, S. Jang, T. Oi
  • Organizer: The 10th Int. Conf. on Open Magnetic Systems for Plasma Confinement
  • Place of Presentation: Daejeon, Korea
  • Year and Date: 2014-08-26
• [Presentation] GAMMA 10における自発励起ICRF波動の構造計測と高速イオン損失への影響 (2014)
  • Author(s): 池添竜也，市村 真，岡田拓也，平田真史，横山拓郎，岩本嘉章，隅田脩平，嶋 頼子，小波蔵純子，吉川正志
  • Organizer: 第10回核融合エネルギー連合講演会
  • Place of Presentation: つくば国際会議場（つくば市）
  • Year and Date: 2014-06-19 – 2014-06-20
• [Presentation] マイクロ波反射計で計測したGAMMA 10プラズマ内部領域におけるICRF波動の振る舞 (2014)
  • Author(s): 岡田拓也, 市村真、池添竜也、平田真史、横山拓郎、岩本嘉章、隅田脩平、嶋頼子、小波蔵純子、吉川正志
  • Organizer: 第10回核融合エネルギー連合講演会
  • Place of Presentation: つくば国際会議場（つくば市）
  • Year and Date: 2014-06-19 – 2014-06-20
• [Presentation] 核融合炉に向けた筑波大学の境界プラズマ研究と加熱装置開発の現状と展望 (2014)
  • Author(s): 市村 真
  • Organizer: 第10回核融合エネルギー連合講演会
  • Place of Presentation: つくば国際会議場（つくば市）
  • Year and Date: 2014-06-19 – 2014-06-20
  • Invited
• [Presentation] ミラー磁場中のアルベン波動の自発励起とイオンとの相互作用 (2014)
  • Author(s): 市村真、池添竜也、GAMMA10/PDXグループ
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合2014大会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（横浜市）
  • Year and Date: 2014-04-28 – 2014-05-02
  • Invited
• [Presentation] ICRF Experiments Toward the Enhancement of End-Loss Flux on GAMMA 10/PDX (2014)
  • Author(s): R. Ikezoe, M. Ichimura, M. Hirata, T. Yokoyama, T. Iimura, Y. Saito, Y. Iwamoto, T. Okada, S. Sumida, K. Watanabe, K. Ichimura, Y. Nakashima, K. Oki, M. Sakamoto
  • Organizer: Japan-Korea Workshop on Physics and Technology of Heating and Current Drive
  • Place of Presentation: Awara, Japan
• [Presentation] Analysis of ICRF wave excitation in phase-control experimemt on GAMMA 10 (2013)
  • Author(s): T. Yokoyama, M. Ichimura, A. Fukuyama, Y. Saito, S. Sumida, M. Hirata, R. Ikezoe, T. Iimura, Y. Iwamoto, T. Okada, K. Watanabe, and K. Ichimura
  • Organizer: 23rd International TOKI conference
  • Place of Presentation: Toki, Japan
• [Presentation] Recent ICRF-related experiments on the GAMMA10 tandem mirror (2013)
  • Author(s): R. Ikezoe, M. Ichimura, M. Hirata, T. Yokoyama, T. Iimura, Y. Saito, Y. Iwamoto, T. Okada, S. Sumida, K. Watanabe, M. Yoshikawa, J. Kohagura, Y. Shima, K. Ichimura, Y. Nakashima
  • Organizer: US-Japan Workshop on Physics of RF Heating of Fusion Plasmas
  • Place of Presentation: MIT, USA
• [Presentation] Coupling and spatial structure of Alfven-ion-cyclotron waves in GAMMA 10 (2013)
  • Author(s): R. IKEZOE, M. ICHIMURA, M. Hirata, T. Yokoyama, T. Iimura, Y. Saito, Y. Iwamoto, T. Okada, S. Sumida, K. Watanabe, M. Yoshikawa, J. Kohagura, Y. Shima, K. Ichimura, Y. Nakashima
  • Organizer: 55th Annual Meeting of the APS Division of Plasma Physics
  • Place of Presentation: Denver, USA
• [Presentation] GAMMA10アンカー部における高周波密度揺動の振る舞いと定量評価に向けた取り組み (2013)
  • Author(s): 岡田拓也, 池添竜也, 市村真, 平田真史, 横山拓郎, 飯村拓真, 齋藤裕希, 岩本嘉章,隅田脩平, 渡邊和征, 吉川正志, 小波蔵純子, 嶋頼子
  • Organizer: 第30回プラズマ・核融合学会年会
  • Place of Presentation: 東京工業大学大岡山キャンパス, 東京
• [Presentation] GAMMA10における高周波加熱時の高エネルギーイオン輸送 (2013)
  • Author(s): 飯村拓真, 市村真, 平田真史, 池添竜也, 横山拓郎, 齋藤裕希, 岩本嘉章, 渡邉和征, 岡田拓也, 隅田脩平, 市村和也, 今井剛
  • Organizer: 第30回プラズマ・核融合学会年会
  • Place of Presentation: 東京工業大学大岡山キャンパス, 東京
• [Presentation] GAMMA 10 セントラル部における高周波波動の空間構造および非線形結合現象 (2013)
  • Author(s): 池添竜也, 岡田拓也, 市村真, 平田真史，横山拓郎，飯村拓真，齋藤裕希 岩本嘉章，隅田脩平，渡邊和征，吉川正志，小波蔵純子，嶋頼子
  • Organizer: 第30回プラズマ・核融合学会年会
  • Place of Presentation: 東京工業大学大岡山キャンパス, 東京