2019 Fiscal Year Annual Research Report
中性粒子・輻射輸送に伴う非接触ダイバータプラズマ中のエネルギー輸送機構の解明
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16H02440
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
大野 哲靖 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (60203890)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
梶田 信 名古屋大学, 未来材料・システム研究所, 准教授 (00455297)
澤田 圭司 信州大学, 学術研究院工学系, 教授 (40262688)
荒巻 光利 日本大学, 生産工学部, 教授 (50335072)
田中 宏彦 名古屋大学, 工学研究科, 助教 (60609981)
河村 学思 核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 助教 (70509520)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | プラズマ・核融合 / ダイバータ / 非接触プラズマ / 体積再結合過程 / 中性粒子温度 / レーザートムソン散乱計測 / プローブ計測 / 動的モード分解 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
＃レーザートムソン散乱法に条件付き平均を適用して，直線型ダイバータプラズマ模擬試験装置で生成された非接触合プラズマ中のプラズマ不安定性の時間的変化を測定した。 プラズマ再結合において，電子エネルギー分布関数は非マクスウェル成分を持ち，低電子温度成分の割合はガス圧とともに増加することが示された。高速時間分解計測により非マクスウェル分布関数を引き起こす主な理由の1つは，電子温度の時間変化にあることが示唆された。さらに，電子密度と温度の空間（垂直および半径方向）分布の時間的変化が，さまざまな周波数範囲で明らかになった。
＃動的モード分解法（DMD）を，高速カメラによる計測された非接触プラズマの動的挙動の時系列データに適用した。 DMDにより，放射状プラズマ放出とE×B回転構造が抽出された。さらに，DMDモードの成長速度に対する中性ガス圧力の影響を調査した。 非接触プラズマの中性ガスの流量を増やすことにより，回転モードの成長速度は大きくなり，周波数は低下した。 これらの結果により，放出されたプラズマが周辺領域に長期間存在し，非接触プラズマにおける粒子・エネルギー輸送に大きな影響を与えていることが示された。
＃非接触ヘリウムプラズマシミュレーションでのエネルギー輸送解析の精度を高めるために，衝突放射モデルを使用して最新の速度係数を流体コードLINDAに導入し，従来の経験的データベースからのものと比較した。高密度条件において，改訂した生成項と経験的な生成項間のより大きなシミュレーション結果の違いが見られた。 一次元の非接触プラズマシミュレーションでは，ロールオーバー中のプラズマ密度が再結合に関連する損失項の違いに敏感であることを示した。さらに，三体再結合過程における加熱効果が，非接触プラズマ形成と下流のプラズマパラメータに強く影響することを明らかにした。
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| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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