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2020 Fiscal Year Research-status Report

トーラスプラズマにおけるHモード電場励起のメカニズム研究

Research Project

Project/Area Number 17K14898
Research InstitutionNational Institute for Fusion Science

Principal Investigator

小林 達哉  核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 助教 (30733703)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2022-03-31
KeywordsL-H遷移 / プラズマ乱流 / 内部輸送障壁 / 水素同位体効果
Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は,トーラスプラズマにおいてL-H遷移の際に発生する電場の生成機構を実験的に明らかにすること,及び,電場と乱流の相互作用を解析し,乱流輸送抑制のメカニズムを明らかにすることである.本年度は計画の最終年度とする予定であったが,成果を公表するための国際学会参加がCOVID-19の影響で叶わなかったため,計画を1年延長することとした.得られた成果を,以下に列挙する.(1)近年のL-H遷移のメカニズム研究の動向をレビューした[T. Kobayashi, Nucl. Fusion 60 095001 (2020)], (2)閉じ込め改善現象の1つである電子内部輸送障壁の形成原理およびその強度の水素同位体質量依存性を実験的に明らかにした[T. Kobayashi+, Nucl Fusion. 60 076015 (2020), T. Kobayashi+. Plasma Fusion Res. 15 1402072 (2020)],(3)同位体効果を解明するため,大型ヘリカル装置LHDに,透過波長可変型大口径干渉フィルタを持つビーム放射分光計測システムを導入した[T. Kobayashi+, Plasma Phys. Control. Fusion 62 125011 (2020)],(4)乱流非線形素過程を明らかにするため,基礎装置で摂動実験を行なった[T. Kobayashi+, Phys. Plasmas 27 062309 (2020)].

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

国際学会でオーバービュー講演を獲得し,その発表内容をまとめたスペシャルトピック論文が出版された.その他,乱流と電場の相互作用を明らかにするための基礎実験や大型プロジェクト実験も順調に進んだ.

Strategy for Future Research Activity

最終年度では,得られた成果の総括を行うため,乱流と電場の相互作用がL-H遷移に及ぼす影響に着目した学会発表を行う.

Causes of Carryover

COVID-19蔓延のため,最終年度であった2020年度に予定していた学会参加が不可能となった.このため,計画を1年延長して,参加予定だった学会に参加し成果を発表する.

  • Research Products

    (12 results)

All 2021 2020

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 2 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Isotope effect in transient electron thermal transport property and its impact on the electron internal transport barrier formation in LHD2020

    • Author(s)
      Kobayashi T.、Ida K.、Tanaka K.、Yoshinuma M.、Tsujimura T.Ii、Inagaki S.、Tokuzawa T.、Tsuchiya H.、Tamura N.、Igami H.、Yoshimura Y.、Itoh S.-I.、Itoh K.、Experiment Group LHD
    • Journal Title

      Nuclear Fusion

      Volume: 60 Pages: 076015~076015

    • DOI

      10.1088/1741-4326/ab9005

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Transient Electron Thermal Transport Analysis Accounting Oblique Electron Cyclotron Resonance Heating Injection to Magnetic Field Line2020

    • Author(s)
      KOBAYASHI Tatsuya、YANAI Ryoma、TSUJIMURA Toru Ii、TOKUZAWA Tokihiko、YOSHIMURA Yasuo、IDA Katsumi、the LHD Experiment Group
    • Journal Title

      Plasma and Fusion Research

      Volume: 15 Pages: 1402072~1402072

    • DOI

      10.1585/pfr.15.1402072

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Two-dimensional beam emission spectroscopy for hydrogen isotope negative neutral beam in Large Helical Device2020

    • Author(s)
      Kobayashi T、Yoshinuma M、Ida K
    • Journal Title

      Plasma Physics and Controlled Fusion

      Volume: 62 Pages: 125011~125011

    • DOI

      10.1088/1361-6587/abbf08

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Impact of helium neutral gas puff on plasma turbulence in linear magnetized argon plasmas2020

    • Author(s)
      Kobayashi T.、Kin F.、Kawachi Y.、Sasaki M.、Kosuga Y.、Yamasaki K.、Inagaki S.
    • Journal Title

      Physics of Plasmas

      Volume: 27 Pages: 062309~062309

    • DOI

      10.1063/5.0007899

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The physics of the mean and oscillating radial electric field in the L-H transition: the driving nature and turbulent transport suppression mechanism2020

    • Author(s)
      Kobayashi T.
    • Journal Title

      Nuclear Fusion

      Volume: 60 Pages: 095001~095001

    • DOI

      10.1088/1741-4326/ab7a67

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] LHDにおける2次元イメージングビーム放射分光計測の開発と性能評価2021

    • Author(s)
      小林達哉
    • Organizer
      日本物理学会第76回年次大会
  • [Presentation] Hydrogen isotope effect on electron internal transport barrier threshold and radial electric field structure2021

    • Author(s)
      T. Kobayashi
    • Organizer
      2021 LHD workshop
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Nonlocal transport hysteresis in torus plasmas2020

    • Author(s)
      T. Kobayashi
    • Organizer
      4th Asia-Pacific Conference on Plasma Physics
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Development of two-dimensional beam emission spectroscopy having high spatial resolution in LHD2020

    • Author(s)
      T. Kobayashi
    • Organizer
      The 29th International Toki Conference on Plasma and Fusion Research
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 乱流最適化配位創生に向けた能動分光計測器の導入検討2020

    • Author(s)
      小林達哉
    • Organizer
      2020年日本物理学会秋季大会
  • [Presentation] 内部輸送障壁の同位体効果とその背景物理の実験研究2020

    • Author(s)
      小林達哉
    • Organizer
      プラズマ核融合学会第37回年会
  • [Presentation] LHDにおけるイオン内部輸送障壁強度の定義とその同位体効果2020

    • Author(s)
      小林達哉
    • Organizer
      閉じ込め・輸送研究会2020

URL: 

Published: 2021-12-27  

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