2011 Fiscal Year Annual Research Report
定常化球状トカマクにおける自律的構造形成研究のための高速プラズマ流入射
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22360391
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| Research Institution | University of Hyogo |
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Principal Investigator |
永田 正義 兵庫県立大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (00192237)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
福本 直之 兵庫県立大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (90275305)
菊池 祐介 兵庫県立大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (00433326)
神吉 隆司 海上保安大学校(国際海洋政策研究センター), その他部局等, 教授 (40524468)
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| Keywords | 球状トーラス / 磁気ヘリシティ / プラズマフロー / 磁気リコネクション / ダイナモ |
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| Research Abstract |
本研究は、「定常と高ベータ化」を目指した先進球状トカマク研究において、「プラズマの流れと構造形成」という観点で、高速プラズマ流入射技術を用いたプラズマ圧力とシア流（電場）の能動的制御、プラズマの輸送制御、磁気リコネクションを伴う自己構造形成の物理探求が目的である。本年度ではダブルパルスCHIによるST配位維持の可能性を検証し、磁場、フロー、電場の自律的構造形成、およびダイナモ電流駆動機構について探求した。実験準備として、セカンドパルス用電源システムの製作を新規に行った。また、今回の申請でも重要な計測となる新しいプローブ計測（３軸ダイナモマッハプローブと径方向電場）の製作を実施した。ダブルパルスCHIによるプラズマ寿命の延長、イオン温度の上昇などが確認でき、本申請のマルチパルス化への拡張の糸口をつかんだ。フロー、径電場、電子とイオン圧力の径方向分布を詳細に計測し、セパラトリック近傍での圧力勾配によるイオンの反磁性ドリフトがゾーナルフロー様のポロイダルシアフロー分布形成に寄与していることを見出した。また、通常トカマク同様の周辺部の負電場形成も観測された。２流体ダイナモ電場（MHDとHallダイナモ）の径方向分布計測を行い、一般化されたオームの式を満足していることを示した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
実験装置HIST装置本体の観測ポートを増設することを計画していたが、実験進行が遅れたため、本年度は実施できなかった。観測ポートの増設により、プラズマ内部の磁場構造を空間的により広い範囲で計測可能となる。また、磁気揺動のトロイダルモードの計測が可能となる。装置の改良とこれらの磁場計測は次年度に予定している。
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| Strategy for Future Research Activity |
HIST装置の観測ポートの増設を実施し、各種計測を拡張することでダイナモ電流駆動のメカニズムを明らかにする方策である。具体的には、3軸マッハプローブと磁気ピックアップコイルを組み合わせたダイナモプローブによるMHDダイナモ電場とロゴスキー電流コイルによるHallダイナモ電場の空間分布計測を行い、ヘリシティ電流駆動に支配的に寄与するダイナモ電場機構を明確にする。本実験ではプラズマ生成の実験条件を変化させ、プラズマ密度に対するMHDダイナモとHallダイナモの依存性について明確にする。また、磁気ダイナモ磁気揺動とアルヴェン波の伝搬との相関について調べ、波動励起とダイナモとの関連性について明らかにする。
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[Presentation] Characteristics of Muti-pulsing CHI driven ST plasmas on HIST2011
Author(s)
M. Ishihara, T. Hanao, K. Ito, K. Matsumoto,T. Higashi, Y. Kikuchi, N. Fukumoto, M. Nagata
Organizer
Bull. Am. Phys. Soc., the 53rd Annual Meeting of the Division of Plasma Physics, CP9.105
Place of Presentation
Salt Lake City, USA
Year and Date
20111114-20111118
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[Presentation] Equilibrium fitting analysis and propagation of magnetic fluctuations in the Multi-pulsing HIST plasmas2011
Author(s)
K. Matsumoto, T. Hanano, K. Ito, M. Ishihara, T. Higashi, Y. Kikuchi, N. Fukumoto, M. Nagata
Organizer
Bull. Am. Phys. Soc., the 53rd Annual Meeting of the Division of Plasma Physics, CP9.106
Place of Presentation
Salt Lake City, USA
Year and Date
20111114-20111118
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[Presentation] Measurements of dynamo effect on double-CHI pulse ST plasmas on HIST2011
Author(s)
K. Ito, T. Hanao, M. Ishihara, K. Matsumoto, T. Higashi, Y. Kikuchi, N. Fukumoto, M. Nagata
Organizer
Bull. Am. Phys. Soc., the 53rd Annual Meeting of the Division of Plasma Physics, CP9.107
Place of Presentation
Salt Lake City, USA
Year and Date
20111114-20111118
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