2003 Fiscal Year Annual Research Report
ヘリカル系プラズマにおける電場の構造とダイナミクスの理論研究
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14780393
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| Research Institution | National Institute for Fusion Science |
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Principal Investigator |
登田 慎一郎 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 助手 (60332186)
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| Keywords | Plasma Confinement / Radial Electric Field / Transition |
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| Research Abstract |
Compact Helical System (CHS)装置のElectron Cyclotron Resonance Heating (ECRH)時のプラズマにおいて,内部輸送障壁と径電場の構造において遷移現象が観測されている。それに関連した静電ポテンシャルの振動現象も観測されている。これまで,理論解析において一次元の輸送モデル方程式を用い,電場に対する新古典粒子流束の非線形性に基づく分岐現象を研究してきている。解析の結果,径電場の構造に,複数の両極性電場が存在する遷移現象を見ることができた。本研究では,粒子の輸送係数にも理論モデルを用い,詳細な径電場の構造や時間発展を調べ,実験と観測されている静電ポテンシャルの振動現象との関連を考察するための理論解析を行った。まず,定常における電場の系方向の電場構造を考察する。電場分岐がある場合,電場の構造に分岐が見られる径方向の点で電場の勾配によって異常熱伝導係数に低減を見ることができる。また外部制御パラメータに対する,遷移の型(複数の両極性電場をつなぐような遷移と1つの両極性電場のある時に起こる遷移)の依存性も考察した。そこでは時間的にその多重解を行き来する振動現象が予測できるパラメータ領域が存在する。理論解析の結果,電場に時間発展においてプラズマのエッジ付近で振動現象を予測することができ,それが見られるパラメータ領域を示した。密度の時間発展にも振動現象を見ることができるが,電場のそれとの相関を考察し,電場の時間発展に追随して密度の振動が起こっていることを示した。今後プラズマの中心領域で電場の振動現象が見られるか研究を進めていく予定である。そして実験で観測されている静電ポテンシャルの振動現象の理論的予測になるか考察を行う。さらに外部制御パラメータの相図上において振動現象が予測できる領域を示す。
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