プラズマ電位の二次元計測による構造形成と乱流輸送に関する研究

2015 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 25820441
• Research Institution: National Institute for Fusion Science
• Principal Investigator: 清水 昭博 核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 助教 (00390633)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: 二次元 / 電位分布 / 電位揺動 / 乱流 / 重イオンビームプローブ / 大型ヘリカル装置 / 層状流

Outline of Annual Research Achievements

重イオンビームプローブ(HIBP)を用いて大型ヘリカル装置(LHD)において、電位の二次元分布計測を行い、実験観測データの解析を行った。今年度は、接線中性粒子ビーム入射時におけるMHD揺動に注目して、解析を進めた。HIBPの電位揺動計測データに関して、S/N比がそれほど良くなかったので、磁気プローブの信号との相関を取ることによって解析を進めた。200kHz周波数帯域において、電位揺動と磁気揺動のデータ間で、充分な大きさの相関が見られた。ショットごとにプローブビームのエネルギーを変えて観測点をスキャンし、磁気プローブの信号を参照信号とすることで、電位揺動の位相の二次元分布を計測することに成功した。実験結果は、m=1ないしm=2の構造を示しており、アルヴェンモードの一種であると考えられ、物理的考察を進めている。
また、S/N比の改善のため、イオン源の改良を進めている。今年度の予算で、イオン源本体部、プラズマ放電部とヒートシールドの部分を購入した。この改良は、予算額と大型ヘリカル装置の実験スケジュールの関係で、本課題研究の終了年度までには充分な結果が得られなかったが、引き続き開発研究を継続し、S/N比を高めてプラズマ中の揺動測定、更に乱流輸送の研究に役立てていく予定である。

Research Products

• [Journal Article] The development of 2D potential profile measurement with heavy ion beam probe on the Large Helical Device (2016)
  • Author(s): A. Shimizu, T. Ido, M. Nishiura, H. Takahashi, H. Igami, Y. Yoshimura, S. Kubo, T. Shimozuma et al.
  • Journal Title: Plasma and Fusion Research Volume: 印刷中 Pages: 印刷中
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Identification of the energetic-particle driven GAM in the LHD (2015)
  • Author(s): T. Ido, M. Osakabe, A. Shimizu, T. Watari, M. Nishiura, K. Toi, K. Ogawa et al.
  • Journal Title: Nuclear Fusion Volume: 55 Pages: 083024
  • DOI: 10.1088/0029-5515/55/8/083024
  • Peer Reviewed
• [Presentation] LHDにおけるHIBPを用いた2次元電位分布計測の進展 (2015)
  • Author(s): 清水昭博,井戸毅,西浦正樹,高橋裕己,伊神弘恵,吉村泰夫,久保伸 etc
  • Organizer: プラズマ・核融合学会第32回年会
  • Place of Presentation: 名古屋大学
  • Year and Date: 2015-11-24 – 2015-11-27
• [Presentation] The development of 2D potential profile measurement with Heavy Ion Beam Probe on the Large Helical Device (2015)
  • Author(s): A. Shimizu, T. Ido, M. Nishiura, H. Takahashi, H. Igami, Y. Yoshimura, S. Kubo, T. Shimozuma, S. Kato, M. Yokoyama et al.
  • Organizer: 25th International Toki Conference
  • Place of Presentation: Toki, Japan
  • Year and Date: 2015-11-03 – 2015-11-06
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Recent development of 2D potential measurement with Heavy Ion Beam Probe on the Large Helical Device (2015)
  • Author(s): A. Shimizu, T. Ido, M. Nishiura, M. Yokoyama, H. Takahashi, H. Igami, Y. Yoshimura, S. Kobo, T. Shimozuma, S. Kato et al.
  • Organizer: The 20th International Stellarator-Heliotron Workshop
  • Place of Presentation: Greifswald, Germany
  • Year and Date: 2015-10-05 – 2015-10-09
  • Int'l Joint Research