1998 Fiscal Year Annual Research Report
粒子運動を考慮した駆動型磁気リコネクション実験の3次元化
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10044129
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| Research Category |
Grant-in-Aid for international Scientific Research
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| Section | Joint Research . |
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
桂井 誠 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (70011103)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
井 通暁 東京大学, 大学院・工学系研究科, 日本学術振興会特別研
フランク アンナG ロシア科学アカデミー, 一般物理研究所・プラズマ物理学科, 教授
ヤマダ マサアキ プリンストン大学, プラズマ物理研究所, 主任研究員
カールスラッド ラッセル プリンストン大学, 天文学科, 教授
小野 靖 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教授 (30214191)
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| Keywords | 磁気リコネクション / プラズマ合体 / 異常抵抗 / 駆動型リコネクションモデル |
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| Research Abstract |
今年度は、1)磁気リコネクション物理では電流シートの微細構造・3次元構造の解明、2)計測系整備では3次元トモグラフィー・イオン温度計測の共同開発、3)共同研究の成果を受けた東京大学でのリコネクション国際会議開催の決定など3方面での進展があった。まず、1)では、第1にX点領域の密度、温度の微細計測によりリコネクションに伴うファーストショックの検出に初めて成功した。アルベーン速度程度のアウトフローとその10%程度のインフローなどX点領域の流速の2次元分布が判明し、出口側でファーストショックの形成を確認した。第2に電流シートの異常抵抗の原因であることが判明したイオン運動効果をさらに特定する実験を進め、それがイオンスキン距離c/ωpiではなくイオンのラーマ半径に関連していることを突き止めた。これはフランクのTC-3D実験で検出した電流シートの異常電界の起源に関連している可能性がある。第3に外部駆動型の磁気リコネクションが局所3次元のつなぎ変わりにより高速化されている場合があることか日米露の実験で示され、現在引き続いて比較を行っている。また2)では可視光トモグラフィーを用いたイオン温度の3次元計測装置をほぼ完成させ、光ファイバーとCCDカメラにより電流シートのイオン温度がインフロー領域に比べて高いことが計測された。以上は桂井、小野とヤマダ、フランク、カールスラッドが相互訪問とAPS会議での会談を通じて電流シートの3次元微細構造の解明について問題設定を行い、日米露の3装置を用いて共同研究を進めた成果といえる。これまでの成果に基づき、来年度は我々がホストとなって実験室と宇宙のリコネクションをテーマとした東大シンポジウム(東京大学主催の国際会議で各年1,2つ選定)の開催が採択され、2000年2月を目指した準備に入っている。
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[Publications] Y.Ono et.al.: "Merging Formation of FRC and Its Application to High-Beta ST Formation" Fusion Energy 1998. (掲載予定).
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[Publications] M.Inomoto,et al.: "High-Power Initial Heating of Compact Torus by Means of Merging Effect" Fusion Energy 1998. (掲載予定).
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[Publications] 井 通暁.et al.: "TS-3装置における駆動型磁気リコネクション機構の実験的解明" プラズマ・核融合学会誌. 75・3. 掲載予定 (1999)
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[Publications] 小野 靖 et al.: "プラズマ合体を用いた磁気リコネクション室内実験" プラズマ・核融合学会誌. 75・4. 掲載予定 (1999)
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[Publications] 松山智文・小野 靖: "縦磁界勾配を加えた磁力線再結合現象" 電気学会論文誌A. 118-A・10. 1188-1189 (1998)
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[Publications] 坂井真一郎.小野靖.桂井誠: "低アスペクト比トカマクにおけるティルト不安定とその安定化に関するMHDシミュレーション" プラズマ・核融合学会誌. 74.11. 1320-1335 (1998)
