1998 Fiscal Year Annual Research Report
Project/Area Number |
08045027
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Research Institution | National Institute for Fusion Science |
Principal Investigator |
林 隆也 核融合科学研究所, 理論・シミュレーション研究センター, 教授 (60156445)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
熊沢 隆平 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部(プラズマ加熱研究系), 助教授 (70109354)
佐藤 哲也 核融合科学研究所, 理論・シミュレーション研究センター, 教授 (80025395)
渡利 徹夫 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部(プラズマ加熱研究系), 教授 (60093085)
川端 一男 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部(プラズマ計測研究系), 教授 (60109353)
横山 雅之 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部(理論・データ解析研究系), 助手 (60290920)
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Keywords | トーラスプラズマ / プラズマ閉じ込め / ヘリアック / ヘリカル系プラズマ / 計算機シミュレーション / プラズマ加熱 / プラズマ計測 / 複雑性プラズマ |
Research Abstract |
プラズマ理論に関して、特にヘリカル系配位における有限圧力平衡における磁気島生成および圧力駆動型不安定性の線形安定性と非線形時間発展、立体磁気軸配位の磁場配位最適化、さらにはプラズマの自己組織化現象やシミュレーション結果の仮想現実表示装置による先進的可視化技術の開発をテーマとして、共同研究を推進した。磁気島生成に関しては、核融合研で開発したHINTコードについて10倍以上の高速化を達成してコードの有用性を飛躍的に高めた。ヘリカル配位における粒子軌道を磁場配位最適化の観点から解析し、H-1装置におけるトロイダルコイル電流変調のための装置改造の計画に先立って最適化手法を提案した。CompleXcope,Wedgeと名付けた仮想現実表示装置を開発することに成功した。プラズマ加熱に関して、電子サイクロトロン共鳴加熱装置のH1装置における立ち上げ・試運転を共同研究として行った。また、イオンサイクロトロン加熱の物理設計、アンテナ設計、波動伝搬コードの紹介等を通じて協力し、立体磁気軸の複雑な磁場配位においても有効な加熱手法となり得ることが明かとなった。CHSとH-1のプラズマ閉じ込め性能比較に関し、揺動駆動粒子束の振る舞いに共通点が見出された。すなわち、プラズマパラメータに応じて内向きと外向きの揺動駆動粒子束が存在することが明らかとなった。揺動レベルの低減ばかりではなく、密度揺動とポロイダル電場揺動の相関の低減によっても閉じ込め改善が起こり得ることを示唆している。これらの新しい知見はヘリカル系のみならずトカマクの閉じ込め改善モードにおいても重要な閉じ込め改善機構を示唆している。プラズマ計測新手法の開発に関して、核融合科学研究所のCHS装置では、豪側との協力の下、遠赤外レーザー光のファラデー回転効果を利用したヘリカルプラズマの密度分布測定法の開発を行ってきており、実用できるレベルに達した。
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[Publications] T.Hayashi: "Self-organizing plasmas" Plasma Phys.Controlled Fusion. 41・3A. 229-238 (1999)
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[Publications] K.Kawahata: "Fun infrared laser interferometer system on LHD" Rev.Sci.Instruments. 70・1. 707-709 (1999)
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[Publications] K.Tanaka: "Faraday rotation measarements on conpact helical system" Rev.Sci.Instruments. 70・1. 730-733 (1999)
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[Publications] R.L.Dewar: "Discrete and Continuum ballooning makes in a stellarator" J.Plasma Fusion Res.Series. 1・1. 108-110 (1998)
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[Publications] S.S.Lloyd: "Magnetic Islands Formation in a Low Shear Configuration" J.Plasma Fusion Res.Series. 1・1. 484-486 (1998)
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[Publications] T.Hayashi: "Nanlinear simulation of Internal Reconnection Event in spherical tokanck" Nuclear Fusion. (in press). (1999)