二流体電磁流体力学理論に基づく高ベータプラズマの平衡および巨視的安定性の検証

2010 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 21740403
• Research Institution: Nihon University
• Principal Investigator: 浅井 朋彦 日本大学, 理工学部, 講師 (00386004)
• Keywords: 磁場反転配位(FRC) / 二流体MHD / フローシア / イオンドップラー分光 / 自己組織化プラズマ / コンパクトトーラス / マッハプローブ / 粒子・プラズマ加速

Research Abstract

昨年度までに得られた磁場反転配位プラズマの新奇安定化機構である磁気ヘリシティ注入法について,10月に韓国で開催されたIAEA・核融合エネルギー会議において発表した。これは,磁化同軸プラズマガンを用いて,対象となる磁場反転配位プラズマのベータ値を大きく変化させない程度の磁気ヘリシティを注入し,自己組織化過程を経て有意な回転変換をもつ安定かっ高ベータなプラズマが生成されるものと考えられる。この安定化機構について詳細なメカニズムを検証するため,昨年度までに開発されたトモグラフィカメラについて,プラズマ装置に設置しての調整実験を進めた。この過程においてノイズ対策が必要なことがわかり,シールド材料の設置などの対策を行い,データ解析のためのソフトウェアの開発を進めた。またこれに加え,入射されたヘリシティの影響を検証するため,co-,counter-ヘリシティ入射を行えるよう,新規に磁化同軸ガンの設計と製作をすすめた。
上記の成果に加え,本研究において開発が進められた磁化同軸ガンについて,超音速粒子源および極端紫外光源としての応用研究を開始した。粒子源はガスパフなどと異なり,熱速度より早い速度に中性粒子を加速,プラズマ中へ入射できることから,磁場閉じ込めプラズマの新たな制御法となる可能性が高い。また,光源は,本研究で得られた磁化プラズモイドの自己組織化機構に関する知見を,次世代リソグラフィなどへ利用が期待される極端紫外光源の開発に応用する物であり,また,プラズマ分光計測のための校正用標準光源などとして本研究へフィードバックさせることも期待できる。

Research Products

• [Journal Article] Development of a compact tomography camera system using a multianode photomultiplier tube for compact torus experiments (2010)
  • Author(s): H.Tomuro, T.Asai, K.Iguchi, Ts.Takahashi, Y.Hirano
  • Journal Title: Review of Scientific Instruments Volume: 81 Pages: 10E525-1-10E525-3
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A compact and continuously driven supersonic plasma and neutral source (2010)
  • Author(s): T.Asai, H.Itagaki, H.Numasawa, Y.Terashima, Y.Hirano, A.Hirose
  • Journal Title: Review of Scientific Instruments Volume: 81 Pages: 10E119-1-10E119-3
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Plasma Shielding with a Rotating Magnetic Field for a Space Elevator (2010)
  • Author(s): To.TAKAHASHI, H.SHIONOYA, H.ITAGAKI, T.ASAI
  • Journal Title: Journal of Plasma and Fusion Research Volume: 9 Pages: 452-456
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Time evolution of a magnetic structure of the field reversed configurationin a super-Alfvenic translation process (2010)
  • Author(s): Tomohiko Asai, Syunsuke Akagawa, Kazuhiro Akimoto, Naoki Tada, Tsutomu Takahashi, Hiroyasu Tazawa
  • Organizer: 20th International Toki Conference (ITC-20)
  • Place of Presentation: 岐阜県土岐市
  • Year and Date: 2010-12-08
• [Presentation] 垂直磁場領域における移送ガンスフェロマックの大域的挙動 (2010)
  • Author(s): 藤田侑希, 沼澤廣斗, 寺嶋悠紀, 藤谷公彦, 山崎翠, 浅井朋彦, 平野洋一, 小口治久
  • Organizer: 第27回プラズマ・核融合学会年会
  • Place of Presentation: 北海道大学学術交流会館
  • Year and Date: 2010-12-02
• [Presentation] 磁化同軸ガンによるFRCプラズマへの磁気ヘリシティ注入 (2010)
  • Author(s): 小森谷勇樹, 松永宏幸, 浅井朋彦, 高橋努, Loren Steinhauer
  • Organizer: 第27回プラズマ・核融合学会年会
  • Place of Presentation: 北海道大学学術交流会館
  • Year and Date: 2010-12-02
• [Presentation] 移送磁場反転配位プラズマの放射光計測 (2010)
  • Author(s): 山口荘輔, 赤川駿介, 田澤仁康, 平山泰行, 藤川雅透, 戸室啓明, 井之脇祐太, 松澤芳樹, 浅井朋彦, 平野洋一, 高橋努
  • Organizer: 第27回プラズマ・核融合学会年会
  • Place of Presentation: 北海道大学学術交流会館
  • Year and Date: 2010-11-30
• [Presentation] FRCプラズマの下流部における反射点の測定 (2010)
  • Author(s): 多田直樹, 山内貴紀, 秋本和宏, 赤川駿介, 松澤芳樹, 浅井朋彦, 平野洋一, 高橋努
  • Organizer: 第27回プラズマ・核融合学会年会
  • Place of Presentation: 北海道大学学術交流会館
  • Year and Date: 2010-11-30
• [Presentation] SPICA装置を用いた高速CTプラズマの中性粒子フロー化とその定量的評価 (2010)
  • Author(s): 福本直之, 宮澤順一, 後藤基志, 高橋俊樹, 菊池祐介, 永田正義, 浅井朋彦, 政宗貞男, 山田弘司
  • Organizer: 第27回プラズマ・核融合学会年会
  • Place of Presentation: 北海道大学学術交流会館
  • Year and Date: 2010-11-30
• [Presentation] TS-4装置におけるNBIを用いた大型FRCの合体生成 (2010)
  • Author(s): 伊井亨, 大崎敦史, 魏啓為, 松永宏幸, 梅澤俊之, 平野洋一, 浅井朋彦, 井通暁, 小野靖
  • Organizer: 第27回プラズマ・核融合学会年会
  • Place of Presentation: 北海道大学学術交流会館
  • Year and Date: 2010-11-30
• [Presentation] ワッシャーガンをプラズマ源としたNBIの評価と球状トカマクへの入射実験 (2010)
  • Author(s): 大崎敦史, 伊井亨, 魏啓為, 梅澤俊之, 浅井朋彦, 平野洋一, 井通暁, 小野靖
  • Organizer: 第27回プラズマ・核融合学会年会
  • Place of Presentation: 北海道大学学術交流会館
  • Year and Date: 2010-11-30
• [Presentation] Magnetized plasma flow injection into tokamak and high-beta compact torus plasmas (2010)
  • Author(s): Hiroyuki Matsunaga, Yuuki Komoriya, Hiroyasu Tazawa, Tomohiko Asai, Tsutomu Takahashi, Loren Steinhauer, Hirotomo Itagaki, Takumi Onchi, Akira Hirose
  • Organizer: 52nd Annual Meeting of the APS Division of Plasma Physics
  • Place of Presentation: Hyatt Regency, Chicago, USA
  • Year and Date: 2010-11-11
• [Presentation] Merging Formation of Large-Size Field-Reversed Configurations with th e Assistance of Neutral Beam Injection (2010)
  • Author(s): Hiroyuki Matsunaga, Yuuki Komoriya, Hiroyasu Tazawa, Tomohiko Asai, Tsutomu Takahashi, Loren Steinhauer, Hirotomo Itagaki, Takumi Onchi, Akira Hirose
  • Organizer: 52nd Annual Meeting of the APS Division of Plasma Physics
  • Place of Presentation: 52nd Annual Meeting of the APS Division of Plasm a Physics, Chicago, USA
  • Year and Date: 2010-11-09
• [Presentation] Kinetic Behaviors of Energetic Ions in Oblate Field-Reversed Configuration (2010)
  • Author(s): M.Inomoto, H.Imanaka, Y.Hayashi, S.Ito, Y.Ito, H.Nonaka, H.Tanabe, T.Ii, K.Suzuki, A.Kuwahata, T.Sakamoto, A.Matsuda, T.Nemoto, A.Ohsaki, T.Asai, Y.Ono
  • Organizer: 23rd IAEA Fusion Energy Conference
  • Place of Presentation: 韓国・大田市
  • Year and Date: 2010-10-15
• [Presentation] Active Stability Control of a High-Beta Self-Organized Compact Torus (2010)
  • Author(s): T.Asai, T.Itagaki, Ts.Takahashi, Y.Matsuzawa, Y.Hirano, To.Takahashi, M.Inomoto, L.C.Steinhauer, A.Hirose
  • Organizer: 23rd IAEA Fusion Energy Conference
  • Place of Presentation: 韓国・大田市
  • Year and Date: 2010-10-14
• [Presentation] Control of MHD Instabilities in the STOR-M Tokamak Using Resonant Helical Coils (2010)
  • Author(s): C.Xiao, S.Elgriw, D.Liu, D.Trembach, T.Asai, A.Hirose
  • Organizer: 23rd IAEA Fusion Energy Conference
  • Place of Presentation: 韓国・大田市
  • Year and Date: 2010-10-14
• [Presentation] Development of a neutral particle flow fueling system by using a compact torus plasma injector for LHD (2010)
  • Author(s): N.Fukumoto, J.Miyazawa, T.Takahashi, M.Nagata, M.Goto, T.Asai, S.Masamune, Y.Kikuchi, H.Yamada
  • Organizer: 3rd IAEA Fusion Energy Conference
  • Place of Presentation: 韓国・大田市
  • Year and Date: 2010-10-12
• [Presentation] 小型磁化同軸ガンによる高速プラズマ流の加速特性 (2010)
  • Author(s): 沼澤廣斗, 寺嶋悠紀, 藤田侑希, 平野洋一, 浅井朋彦, 小口治久, 板垣宏知
  • Organizer: 第8回核融合エネルギー連合講演会
  • Place of Presentation: 岐阜県高山市高山市民文化会館
  • Year and Date: 2010-06-11
• [Presentation] 分光計測による磁場反転配位プラズマにおける中性粒子の計測 (2010)
  • Author(s): 松澤芳樹, 赤川駿介, 関谷修平, 小森谷勇樹, 平山泰行, 田澤仁康, 藤川雅透, 浅井朋彦, 平野洋一, 高橋努
  • Organizer: 第8回核融合エネルギー連合講演会
  • Place of Presentation: 岐阜県高山市高山市民文化会館
  • Year and Date: 2010-06-10
• [Presentation] FRCのセパラトリックス近傍におけるトロイダル流速分布 (2010)
  • Author(s): 藤川雅透, 小森谷勇樹, 平山泰行, 赤川駿介, 浅井朋彦, 高橋努, 松澤芳樹, 高橋俊樹, L.C.Steinhauer
  • Organizer: 第8回核融合エネルギー連合講演会
  • Place of Presentation: 岐阜県高山市高山市民文化会館
  • Year and Date: 2010-06-10
• [Presentation] 移送FRCプラズマにおける反射前後の比較 (2010)
  • Author(s): 赤川駿介, 井口一輝, 小森谷勇気, 佐藤幸志, 関谷修平, 田澤仁康, 平山泰行, 秋本和宏, 多田直樹, 山口荘輔, 戸室啓明, 藤川雅透, 松澤芳樹, 浅井朋彦, 平野洋一, 高橋努
  • Organizer: 第8回核融合エネルギー連合講演会
  • Place of Presentation: 岐阜県高山市高山市民文化会館
  • Year and Date: 2010-06-10
• [Presentation] 磁場反転配位プラズマ移送過程のセパラトリックス構造 (2010)
  • Author(s): 高橋努, 日吉まゆ, 田邨尚郎, 赤川駿介, 井口一輝, 小森谷勇樹, 佐藤幸志, 平山泰行, 秋本和宏, 藤川雅透, 山口荘輔, 松澤芳樹, 浅井朋彦, 平野洋一
  • Organizer: 第8回核融合エネルギー連合講演会
  • Place of Presentation: 岐阜県高山市高山市民文化会館
  • Year and Date: 2010-06-10
• [Presentation] Using Multi-Anode Photomultiplier Tube for Compact Tori Experiments (2010)
  • Author(s): H.Tomuro, T.Asai, K.Iguchi, Ts.Takahashi, Y.Hirano
  • Organizer: 18th Topical Conference on High-Temperature Plasma Diagnostics
  • Place of Presentation: Wildwood, NJ, USA
  • Year and Date: 2010-05-20
• [Presentation] A compact and continuously driven supersonic plasma and neutral source (2010)
  • Author(s): T.Asai, H.Itagaki, H.Numasawa, Y.Terashima, Y.Hirano, A.Hirose
  • Organizer: 18th Topical Conference on High-Temperature Plasma Diagnostics
  • Place of Presentation: Wildwood, NJ, USA
  • Year and Date: 2010-05-19