2014 Fiscal Year Research-status Report
トロイダルプラズマにおける非線形衝突の高エネルギー粒子閉じ込めへの影響
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26420851
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
村上 定義 京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (40249967)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 高エネルギー粒子 / 非線形クーロン衝突 / 運動論方程式 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，これまで高エネルギー粒子閉じ込め解析において考慮されていなかった非線形衝突効果，すなわち高エネルギー粒子間衝突の高エネルギー粒子閉じ込めへの影響について，５次元位相空間ドリフト運動論方程式解析コードGNETを拡張し，研究を行う．
平成２６年度は，まずGNETコードに非線形衝突の効果を取り入れたモデルを導入した．非線形モデルに関しては，GNETに取り入れるため，あるポテンシャル下でのブラウン運動を記述する微分方程式であるランジュバン形式のFokker-Planck方程式と等価な衝突演算子を導出している．この非線形衝突モデルを導入し，正しく計算できていることを検証した．まず，マックスウェル分布の背景プラズマのみを考え，これまで用いてきたBoozer等による線形衝突モデルとの比較を行い，線形衝突モデルとほぼ同じ結果となることを確認した．次に，異なる温度を持つ２成分マックスウェル分布を考え，非線形衝突モデルを用いた場合と２つの線形衝突モデルを合わせた場合との結果の比較を行い，ほぼ同じ結果となることを確認した．さらに粒子軌道を追跡しない流体型のFokker-Planck解析コードとのベンチマークを進めた．
さらに，GNETコードを拡張するため背景プラズマの多粒子化等の改良を進めた．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
平成２６年度に予定していたGNETコードのへの非線形衝突項の組み込みを完成させ，線形衝突項とのベンチマークを行い，コードの信頼性の検証が行われた．また，流体的Fokker-Planckコードとの比較を進めており，おおむね順調に進展していると考えられる．
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は，流体的Fokker-Planckコードとの非線形衝突項を用いたベンチマークを行い，実際的な課題であるトカマクプラズマにおける高エネルギー閉じ込めへの検証に進める．さらに，現実的な配位を用いて実験プラズマにおける非衝突衝突の重要性について検討を進める．
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