2009 Fiscal Year Annual Research Report
マルチスケールの揺らぎに支配される磁場閉込めプラズマの統計的性質に関する研究
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19560832
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| Research Institution | Japan Atomic Energy Agency |
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Principal Investigator |
松本 太郎 Japan Atomic Energy Agency, 核融合研究開発部門, 研究副主幹 (50354676)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
宮戸 直亮 独立行政法人日本原子力研究開発機構, 核融合研究開発部門, 研究職 (80370477)
徳田 伸二 独立行政法人日本原子力研究開発機構, 核融合研究開発部門, 研究職 (60354578)
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| Keywords | 乱流輸送 / 統計的性質 / トカマク / 帯状流 / 帯状磁場 / 確率密度関数 / ジャイロ流体モデル / 簡約化MHDモデル |
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| Research Abstract |
前年度に引き続き、イオン系のダイナミクスによって形成されるイオン温度勾配乱流揺動の統計的性質を調べるために、スラブシア配位におけるジャイロ流体シミュレーション結果の解析を進め、イオン温度勾配に依存して形成される「帯状流」(半径方向に依存して交互に存在ポロイダル方向の層流)の存在下における乱流揺動の相関次元、確率分布関数、相互相関、三次相関等の統計量に与える影響を明らかにした。
また、トカマク実験における乱流揺動の統計的性質を調べるために、過去にJFT-2Mトカマクにおいて重イオンビームプローブ計測装置によって得られた粒子輸送データに対して、確率分布関数及び相関次元等を明らかにし、電子/イオン温度勾配乱流揺動のシミュレーションから得られた統計的性質との比較を行い、乱流状態における確率分布関数の相似的な振る舞い等を明らかにした。
次に、トカマク周辺領域の高閉じ込めモードや反転磁気シアトカマク中の内部輸送障壁など強いプラズマ流を伴う輸送障壁が形成される状況において、プラズマ流と乱流間のマルチスケール相互作用の役割を明らかにするために、相空間ラグランジアンや変分原理などの現代的手法により、強いプラズマ流を伴う輸送障壁形成のシミュレーションへの道を開く簡約化モデルを構築した。
更に、高波数乱流と低波数MHDモードの相互作用により生じる揺動の統計的性質の解明を視野に入れ、前年度迄に開発した簡約化MHDモデルを用いた円柱トカマクプラズマの固有値問題コードを用い、従抵抗性MHDモードの複素平面における固有値の詳細なスペクトル及びそれらの抵抗値依存性の解明を進め、得られた成果を論文として投稿した。
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