2016 Fiscal Year Annual Research Report
Kinetic analysis of fast-ion-driven low-frequency instabilities in tokamak plasmas
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26289356
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
福山 淳 京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (60116499)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | プラズマ・核融合 / 計算物理 / トカマクプラズマ / 固有モード |
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| Outline of Annual Research Achievements |
1. 核燃焼プラズマにおける速度分布関数の評価：中性粒子ビームやイオンサイクロトロン波による加熱および核融合反応によって高速イオンが生成される核燃焼プラズマにおける速度分布関数を求めるため，プラズマ構成各粒子種の速度分布関数の時間発展を記述する運動論的輸送シミュレーションを行い，核燃焼の立ち上げ時を含めて速度分布関数の評価を行った．
2. 運動論的誘電率テンソルの実装：任意の速度分布関数をもつプラズマにおける波動への応答を調べるため，速度空間の数値積分によりドリフト運動論的およびジャイロ運動論的誘電率テンソルを求めるモジュールを開発し，TASK/WMモジュールに組み込むとともに，マクスウェル速度分布に対する解析的な誘電率テンソルとの定量的比較を行った．．
3. アルヴェン固有モードによる検証：マクスウェル速度分布のトカマクプラズマにおけるアルヴェン固有モードの線形安定性について，解析的な誘電率テンソルと数値積分による誘電率テンソルの比較を行い，両者の固有モード周波数，減衰率，固有モード構造がよく一致することを確認した．さらにイオンが非等方温度をもつ場合のアルヴェン固有モードの解析を行い，固有モードの特性に対する非等方性の影響は小さいことを確認した．
4. 核燃焼プラズマにおけるアルヴェン固有モードの評価：核燃焼立ち上げ時の速度分布関数を用いて，アルヴェン固有モードの線形安定性解析を行い，その時間発展を評価した．さらに，低周波数領域においてイオン音波やドリフト波と結合したアルヴェン固有モードについてもその線形安定性を解析した．．
5. アルヴェン固有モード以外の低周波モードの線形安定性解析：内部キンクモードや周辺局在モード（ELM）に対する高速イオンの影響を調べるため，実周波数0のモードに対する線形安定性解析を行い，通常の MHD 解析との比較を行った．
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| Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(7 results)
