2015 Fiscal Year Annual Research Report
高速イオンによって駆動されるインターチェンジモードに関する研究
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26889064
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| Research Institution | Kobe City College of Technology |
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Principal Investigator |
西村 征也 神戸市立工業高等専門学校, その他部局等, 講師 (70548544)
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| Project Period (FY) |
2014-08-29 – 2016-03-31
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| Keywords | 磁場閉じ込め核融合プラズマ / 高速イオン / 電磁流体力学的不安定性 / 運動論的効果 / 波-粒子共鳴相互作用 / エネルギー原理 / 分散関係 / 粒子シミュレーション |
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| Outline of Annual Research Achievements |
以下の成果が得られた。
(1) 運動論的エネルギー原理に基づく固有値方程式の解析
高速イオンの効果を含むMHDのエネルギー原理は、高速イオンとMHDのエネルギー交換を記述するモデルである。前年度においては、トカマクにおけるキンクモードに対する魚骨型振動の理論を、ヘリカル系のインターチェンジ（IC）モードへと拡張した。導出された積分型の分散関係を試行関数法を用いて解析することにより、捕捉高速イオンによってICモードが不安定化される機構が存在することが示されていた。本年度は、分散関係を固有値方程式に変形し、厳密な数値解析を行った。その結果、高速イオンによって不安定化されるICモードは、元々のICモードの固有関数の持つ径方向分布よりも広い構造を持つことが明らかになった。この結果は、捕捉高速イオンから効率よくエネルギーを受け取るために、モードの固有関数が自律的に変形する機構の存在を示唆している。
(2) 捕捉高速イオンの粒子シミュレーションコードの拡張
捕捉高速イオンとICモードの共鳴相互作用の存在を間接的に検証するために、捕捉高速イオンの運動を計算するための粒子シミュレーションコードを開発した。前年度においては、ICモードを模擬した電場揺動の効果を加味した場合の粒子シミュレーションの解析から、理論モデルを支持する結果が得られていた。しかし、電場揺動の空間分布は簡約化MHDモデルにおいて用いられている円柱モデルであり、ヘリカル系において形成されるリップル構造を含む揺動場に対しては検証が行われていない。本年度はこの点の改善に向けて、シミュレーション空間において磁気面座標系を構成するためのモジュールを構築し、リップル構造を含む揺動場の生成を行った。拡張化された揺動場と捕捉高速イオンの相互作用に関する解析は今後の課題として残された。
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| Research Progress Status |
27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 |
27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)
