2021 Fiscal Year Research-status Report
International collaborative experiment to investigate toroidal flowing plasma frozen in canonical flux tube
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20KK0063
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| Research Institution | Kyoto Institute of Technology |
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Principal Investigator |
比村 治彦 京都工芸繊維大学, 電気電子工学系, 教授 (30311632)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
三瓶 明希夫 京都工芸繊維大学, 電気電子工学系, 准教授 (90379066)
武村 勇輝 核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 助教 (60705606)
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| Project Period (FY) |
2020-10-27 – 2023-03-31
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| Keywords | 正準フラックスチューブ / 正準ヘリシティー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
プラズマの流体的取り扱い方法に1流体プラズマ(MHD)モデルがある。抵抗のない理想MHDではプラズマは磁束管に凍結するとされている。一方で、流れ場を持つ動的なプラズマは正準フラックスチューブ（CFT）に凍結すると予測されている。しかし、これをトーラスプラズマで検証した実験はまだない。
この予測を国際共同実験で検証するために、CFTの検出に不可欠な渦度ベクトルを直接測定するプローブのプロトタイプを米国ウィスコンシン大学（UW）をハブ組織として開発した。このプローブは多面体の頂点にイオン飽和電流を測定するための電極が置かれていることが特徴であり、現在、論文化に入っている。
このプロトタイププローブで明らかとなった問題点は、プローブの耐久性にある。プロトタイプに用いた絶縁材や信号線では、測定での累積熱負荷に対して十分な耐久性を持たない。このため、このプロトタイプを大型化させる設計が進められている。
京都工繊大側では、複合型プローブを用いた測定準備まで完了している。この新型プローブをRELAX装置に挿入するために必要なプローブ導入機や信号取り出し用の真空部品の製作も完了した。CFTの実験に必要な磁気プローブ測定系も正しい信号を取得できるセットアップを見出し、それに向けて仕様を改造している。RFPトーラスプラズマだけでなく、トカマクトーラスプラズマの生成実験も整えてきている。フィードバック制御装置もまもなく再整備が完了する。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
コロナ禍による渡航制限のため、米国ウィスコンシン大学に渡航しての国際共同実験を実施することができていない。米国側の進捗もコロナ渦で遅れていることもある。
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| Strategy for Future Research Activity |
国際共同研究チームとしてのオンラインによるミーティングは少なくとも１回/月の頻度で行ってきている。まもなく渡航可能となると思われるので、今年度に米国ウィスコンシン大学に渡航して、この共同研究で開発されている新型プローブの製作とテストを行う。また、本課題の来年度以降の実施について国際共同チームメンバーと相談する。
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| Causes of Carryover |
コロナ禍による渡航制限のため、米国ウィスコンシン大学でのプローブ製作と共同実験を実施できていないため。今年度に渡航して実施するタイミングを計っている。
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