2006 Fiscal Year Annual Research Report
帯状流の 乱流渦によるプラズマ閉じ込め劣化の抑制効果と内部輸送障壁形成の相関究明
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18360441
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
長 照二 筑波大学, 大学院数理物質科学研究科, 教授 (80171958)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
平田 真史 筑波大学, 大学院数理物質科学研究科, 講師 (70222247)
小波蔵 純子 筑波大学, 大学院数理物質科学研究科, 講師 (60302345)
沼倉 友晴 筑波大学, 大学院数理物質科学研究科, 講師 (90375379)
岸本 泰明 京都大学, 大学院エネルギー科学研究科, 教授 (10344441)
八坂 保能 神戸大学, 工学部・電気電子工学科, 教授 (30109037)
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| Keywords | 核融合 / プラズマ閉じ込め / 内部輸送障壁 / 電場シアー / 乱流 / 帯状流 / 層流 / X線 |
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| Research Abstract |
本研究では、(1)最近トカマクやヘリカル装置のプラズマ閉じ込め改善に著しい効果を発揮し、学術的にも生成物理機構の究明が急がれている、内部輸送障壁(ITB)とこれに伴う帯状流(zonal flow)の生成過程、並びにその生成要因として理論予想されているドリフト波や乱流渦(vortex)との相関等を、実験的に究明することを研究の全体構想とする。加えて、(2)zonal flow等を模擬し、装置端部を持つミラー独自の特色を活かして、後述する装置端部からの帯状層流now入射を行う独自の着想と手法により、(3)帯状層流の存在時のドリフト波や乱流渦への影響や、プラズマ閉じ込めへの効果、層流強度への依存性等を明らかにし、輸送障壁生成の物理と効果の究明・学術普遍化を行うことを目的とする。
本年度は、本研究のアイデアの骨格を成す「外部生成円環状電子入射による円筒環形状の帯状層流」が、乱流渦[2次元構造を初めてX線計測により成功;T.Cho et al., Physical Review Letters 94,085002(2005)]を、実際に分断し径方向の乱流渦の動きを強く妨げ、ITBの帯状層流の様に径方向輸送を改善できるかについて、初期データに基づき更なる予備実験・解析を実施した。即ち、本研究課題である「帯状層流の乱流渦によるプラズマ閉じ込め劣化抑制効果」が円環状電子流/帯状層流の外部入射形成で同様に起り課題実施が可能であることを確認した。更に、本実験結果を更に詳細に究明するため、相対論効果で温度上昇と共に位置が動くバリア部高温電子リングを、時間変化が無く特性が明確で流量や密度・速度が制御可能な「円環状の電子ビーム源」に置き換え、帯状層流の生成・制御を自在にできる「帯状層流(zonal/laminar flow)生成」を実施するための準備を行った。
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