2020 Fiscal Year Annual Research Report
Clarification of the complexity of ion dynamics interacted with waves
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18K03574
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
池添 竜也 九州大学, 応用力学研究所, 准教授 (70582849)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 複雑性 / イオンダイナミクス / 時系列データ / C-Hマップ / 順列エントロピー / イオンサイクロトロン共鳴 / 高エネルギーイオン / アルベン波 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
高温磁化プラズマにおける複雑性を決める素過程の理解を目指し、時系列データの複雑性解析を行った。時系列データの統計性を調べる上で、如何にある特定の物理過程を反映した信号を得るかが実験では非常に重要となる。本研究では、高温プラズマの大型ミラー磁場閉じ込め実験装置の特徴に着目し、波動との相互作用を受けて磁力線に沿って流れてきた高エネルギーイオン束を解析に求められる強度と時間分解能を保持した形で開放端において粒子検出した。これによりクーロン衝突が支配的なパラメータでは見えなかった波動との相互作用を反映したイオンダイナミクスの複雑性を調べることに世界で初めて成功した。
イオンサイクロトロン周波数帯のアルベン波（AIC波動）が励起された際に高エネルギーイオン束のJensen-Shannon複雑性が顕著に上昇する一方で、静電プローブで測定したイオン飽和電流の複雑性はほとんど変化しなかった。本解析がイオンの波動による散乱過程に対して感度があることを示すと共に、ミラー捕捉された高エネルギーイオンのダイナミクスが波動との相互作用に支配されていることを示唆する結果である。またクーロン衝突が支配的なバルクプラズマの密度揺動についてマイクロ波反射計で調べた結果、内側の高温領域ほど複雑性が低下し、順列エントロピーが増大することが明らかになった。
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[Journal Article] Observation of plasma heating by waves with Difference- Frequency of two ICRF waves in GAMMA 10/PDX2021
Author(s)
Hiroki KAYANO, Seowon JANG, Mafumi HIRATA, Naomichi EZUMI, Hibiki YAMAZAKI, Kairi SUGATA, Takumi AIZAWA, Daichi NOGUCHI, Doyeon KIM, Yudai SUGIMOTO, Reina MATSUURA, Ryuya IKEZOE, Masayuki YOSHIKAWA, Makoto ICHIMURA and Mizuki SAKAMOTO
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Journal Title
Plasma and Fusion Research
Volume: 16
Pages: 2402045
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] Observation of plasma heating by waves with Difference-Frequency of two ICRF waves in the GAMMA 10/PDX2020
Author(s)
Hiroki KAYANO, Seowon JANG, Mafumi HIRATA, Naomichi EZUMI, Hibiki YAMAZAKI, Kairi SUGATA, Takumi AIZAWA, Daichi NOGUCHI, Doyeon KIM, Yudai SUGIMOTO, Reina MATSUURA, Ryuya IKEZOE, Masayuki YOSHIKAWA, Makoto ICHIMURA and Mizuki SAKAMOTO
Organizer
29th International Toki Conference on Plasma and Fusion Research
Int'l Joint Research
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