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2014 Fiscal Year Annual Research Report

プラズモイド放出を応用した動的ダイバータの研究

Research Project

Project/Area Number 12J07462
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

井上 静雄  東京大学, 工学系研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2012-04-01 – 2015-03-31
Keywordsダイバータ / 磁気リコネクション / プラズモイド
Outline of Annual Research Achievements

トカマク方式は,磁場を用いて超高温のプラズマを装置壁に触れないよう閉じ込める.しかしながら、完全に閉じ込める事は不可能であり、僅かに漏れる高温のプラズマが存在する.従来は壁近傍での放射冷却による熱負荷の対策を行うが,核融合発電炉を目指す上で,材料の耐久性を上回る熱負荷が問題となる.本研究で提案する動的ダイバータは壁に触れずにこの熱流を処理する世界初のアイデアであり,東京大学TS-4実験装置を用いた実験的提案,そして核融合科学研究所との共同研究による数値シミュレーションを用いた物理解明の双方を通じて,新ダイバータの基本動作の確立,及び背景物理機構の解明を行った.
実験においては,TS-4装置において,新たにダイバータコイルの設置とダイバータ領域に100[ch]の磁場計測用プローブを開発し,動的ダイバータの基本動作である,コアプラズマからのプラズモイド放出を実現した.また,プラズモイド形成中にコアプラズマからの熱流がプラズモイドへと輸送されていることを,粒子軌道計算を用い明らかにした.
数値計算においては,コアプラズマからのプラズモイド放出の素過程である,磁気リコネクションのエネルギー変換過程を解明した.プラズモイド放出が生ずる領域は繋ぎ変わる磁場に対して垂直のガイド磁場が存在する領域であり,ガイド磁場下のエネルギー変換機構や粒子加速機構を明らかにした.

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (10 results)

All 2014

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 4 results,  Acknowledgement Compliant: 4 results) Presentation (6 results)

  • [Journal Article] Numerical study of energy transfer mechanism of magnetic reconnection/ torus plasma merging under high toroidal magnetic field2014

    • Author(s)
      S. Inoue, Y. Ono, R. Horiuchi, B. Gao, Y. Kaminou, C. Z. Cheng, H. Ohtani, S. Usami
    • Journal Title

      Fusion Energy 2014

      Volume: ICC/P4-48 Pages: ー

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Plasmoid Ejection Mechanism in Dynamic Divertor Experiment and Simulation2014

    • Author(s)
      Y. Ono, S. Inoue, Y. Hayashi, R. Horiuchi
    • Journal Title

      Fusion Energy 2014

      Volume: ICC/PD1 Pages: ー

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] 弱磁化領域の磁場反転配位の合体生成過程における非 MHD 効果2014

    • Author(s)
      神納康宏,井上静雄,井通暁,小野靖
    • Journal Title

      電気学会論文誌 A

      Volume: 134 Pages: 487-492

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Kinetic picture of the energy conversion mechanism of collisionless driven reconnection in the presence of a high guide field2014

    • Author(s)
      S. Inoue, Y. Ono, Y. Kaminou, R. Horiuchi
    • Journal Title

      Proceedings of the 41th EPS Conference

      Volume: P5. 051 Pages: ー

    • Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Experimental and numerical studies of dynamic divertor with plasmoid2014

    • Author(s)
      S. Inoue, Y. Ono, Y. Kaminou, R. Horiuchi
    • Organizer
      56th Annual Meeting of the APS Division of Plasma Physics
    • Place of Presentation
      New Orleans, USA
    • Year and Date
      2014-10-27 – 2014-10-31
  • [Presentation] Numerical study of energy transfer mechanism of magnetic reconnection/ torus plasma merging under high toroidal magnetic field2014

    • Author(s)
      S. Inoue, Y. Ono, R. Horiuchi, B. Gao, Y. Kaminou, C. Z. Cheng, H. Ohtani, S. Usami
    • Organizer
      25th IAEA Fusion Energy Conference
    • Place of Presentation
      Saint Petersburg, Russia
    • Year and Date
      2014-10-13 – 2014-10-18
  • [Presentation] Plasmoid Ejection Mechanism in Dynamic Divertor Experiment and Simulation2014

    • Author(s)
      Y. Ono, S. Inoue, Y. Hayashi, R. Horiuchi
    • Organizer
      25th IAEA Fusion Energy Conference
    • Place of Presentation
      Saint Petersburg, Russia
    • Year and Date
      2014-10-13 – 2014-10-18
  • [Presentation] 高トロイダル磁場下のプラズマ合体/磁気リコネクションにおけるエネルギー変換過程の解明2014

    • Author(s)
      井上静雄,小野靖,C. Z. Cheng,高博シン,神納康宏,堀内利得,宇佐見俊介,大谷寛明
    • Organizer
      第10回核融合エネギー連合講演会
    • Place of Presentation
      つくば国際会議場(茨城県つくば市)
    • Year and Date
      2014-06-19 – 2014-06-20
  • [Presentation] Kinetic picture of the energy conversionr mechanism of collisionless driven reconnection in the presence of a high guide field2014

    • Author(s)
      S. Inoue, Y. Ono, R. Horiuchi, C. Z. Cheng, Y. Kaminou, X. Guo, H. Ohtani, S. Usami
    • Organizer
      US-Japan Workshop on Magnetic Reconnection
    • Place of Presentation
      東京大学山上会館(東京都文京区)
    • Year and Date
      2014-05-10 – 2014-05-14
  • [Presentation] 2-1/2 Dimensional Driven Collisionless Reconnection2014

    • Author(s)
      C. Z. Cheng, S. Inoue, Y. Ono, R. Horiuchi
    • Organizer
      US-Japan Workshop on Magnetic Reconnection
    • Place of Presentation
      東京大学山上会館(東京都文京区)
    • Year and Date
      2014-05-10 – 2014-05-14

URL: 

Published: 2016-06-01  

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