2015 Fiscal Year Research-status Report
高速イオン駆動型不安定性における多種粒子の運動論的効果
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15K06652
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| Research Institution | National Institute for Fusion Science |
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Principal Investigator |
藤堂 泰 核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 教授 (00249971)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 高エネルギー粒子 / アルフベン固有モード / シミュレーション / 磁場閉じ込め / ITER / 大型ヘリカル装置（LHD） / 測地的音響モード / 分布硬直性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
環状磁場閉じ込めプラズマにおいて高エネルギー粒子が駆動する磁気流体力学（MHD）不安定性およびその不安定性による高エネルギー粒子輸送についてシミュレーション研究を実施し、以下の成果を得た。（１）トカマクプラズマにおいて高エネルギー捕捉電子がアルフベン固有モードを不安定化することを実証し、その飽和振幅を調べた。（２）ITER標準運転シナリオにおけるアルフベン固有モードの安定性を研究し、トロイダルモード数n=30のアルフベン固有モードが高エネルギー粒子の有限ラーモア半径効果を考慮すると安定化することを見出した。（３）大型ヘリカル装置（LHD）の３次元実形状平衡における高エネルギー粒子駆動測地的音響モードのシミュレーションを実行し、３次元平衡特有の振動分布を明らかにした。（４）トカマクプラズマにおいて複数のアルフベン固有モードが高エネルギー粒子の分布硬直性をもたらすことを実証し、その物理機構が複数のアルフベン固有モードの共鳴の重なりであることを解明した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
主な課題として、（１）電子サイクロトロン波加熱によるアルフベン固有モードの制御、（２）ITERにおけるアルフベン固有モードの安定性と高速イオン輸送、（３）高エネルギー粒子駆動測地的音響モードによるアルファチャネリング（イオン加熱）に関するシミュレーション研究を挙げており、それぞれの課題について進展が見られている。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成２８年度の研究実施計画として、（Ａ）電子サイクロトロン加熱電子とアルフベン固有モードの摂動論的シミュレーション、（Ｂ）高エネルギー粒子・MHD連結シミュレーションコードMEGAへの熱イオン運動論的効果の導入を挙げていた。このうち（Ｂ）は上記の主な課題（２）、（３）の双方に対して重要な手法開発なので、平成２８年度は（Ｂ）を優先して推進することとする。
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| Causes of Carryover |
年度当初に予定していた外国旅費の使用を見送り、次の外国出張の機会が次年度になってしまったため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
招待講演を行うための外国旅費および外国の研究協力者を招聘するために使用する。
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