2009 Fiscal Year Annual Research Report
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20560767
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
稲垣 滋 Kyushu University, 応用力学研究所, 准教授 (60300729)
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| Keywords | 乱流 / プラズマ核融合 / 自己組織化 / 相図 / 実験 |
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| Research Abstract |
本研究課題では、プラズマ乱流の形成する構造を非平衡系における相と考え、外部制御パラメータによってプラズマ乱流はどのような相を持つのかを明らかにすることを目的とする。"相"とは、平衡系において定義されている概念であり、"不均一性"が存在する非平衡系では定義できない。しかし、遠非平衡系であるトロイダルプラズマにチついては、L-mode, H-modeと呼ばれる質的に異なる構造が存在し、プラズマは相転移のようにその二つの状態間を遷移する事が知られている。また、異なる構造間では乱流の状態も質的に異なる(L-modeでは乱流が強く,H-modeでは乱流が抑制されている)ため、不均一性を乱流の状態という形で繰り込む事で相図は非平衡系へと拡張可能である。
本研究における要素は、(a)外部パラメータを広範囲に変化させた実験(外部制御実験)、及び(b)乱流状態を特徴づける量の探求(乱流解析)、そして(c)それらの統合(相図作成)である。本研究では、(c)の作業結果を(a)あるいは(b)の作業へとフィードバックし、(a)-(b)-(c)という一連の作業を繰り返す、という手法を用いて、より説得力のある相図を作成する。
平成21年度は、乱流解析では多チャンネルラングミュアプローブアレイ計測に対して、従来のフーリエスペクトル解析によるモード解析、そしてストリーマーの解析の適用を進めた。更に密度揺動とポテンシャル揺動それぞれについてのバイスペクトル解析を適用した。相図作成では、イオン反磁性方向に伝搬する周方向モード数m=1の構造の強度に着目して整理を行った。更にトータルバイコヒーレンスによるモードの非線形結合度に関する整理も開始した。また、相図において重要となる遷移現象の観測について解析をすすめ、遷移時におけるエネルギー移送の向きと速度を同定した。
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