低周波ＭＨＤ揺動の高エネルギー粒子閉じ込めへの影響
| Project/Area Number |
15J08296
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Research Field |
Nuclear fusion studies
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| Research Institution | National Institute for Fusion Science (2016)
Kyoto University (2015) |
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| Research Fellow |
山口 裕之 核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 助教
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| Project Period (FY) |
2015-04-24 – 2017-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2016)
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| Budget Amount *help |
¥2,170,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
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| Keywords | 核融合 / 高エネルギー粒子 / プラズマ加熱 / 磁気島 / 核融合炉 / 静電ポテンシャル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
昨年度から解析を進めてきた，大型ヘリカル装置における摂動磁場存在下の高速イオン分布の変化について論文化を行い，高速イオンの非一様な密度分布によって形成される空間電位の解析を進めた．このために，磁力線追跡によって任意の磁場配位と摂動磁場を考慮することができる空間電位解析コードを開発し，これまで用いてきた高速イオンの運動論的シミュレーションコードと結合することで，中性粒子ビーム入射（NBI）時にトカマクプラズマ中に発生する空間電位の解析を行った．これにより，接線NBIの場合，従来指摘されていたプラズマ回転の駆動だけでなく，高速通過イオン自体の軌道面のシフトによって，磁気面上で変動する軸対象な空間電位が形成されることを明らかにした．プラズマ電流方向への入射の場合，トーラス内外の体積差と高速イオン滞在時間の差から生じる高速イオンの密度差を，軌道面シフトが打ち消す傾向にあることを示した．また，任意の電位構造を考慮可能なモンテカルロ・シミュレーションコードを開発し，熱電子および熱イオンの拡散係数が，この軸対象な電位によって30%程度変化することを示した．また，摂動磁場を取り入れたシミュレーションを行い，高速イオンが局在化することで磁気島と同様のモード構造を持つ空間電位が生じることを明らかにした．垂直NBIについては，磁気ミラーに捕捉された高速イオンの割合が背景イオンとの衝突によって減少することで，空間電位の電子温度依存性を緩慢にすることを明らかにした．さらに，磁気ミラー捕捉された高速イオンは，軌道幅が大きいために特定の磁気モーメントにおいてトロイダル歳差速度がゼロとなり，NBIの垂直入射時に３次元的な空間電位を形成する要因となることを示した．これらの成果を英語論文１報と会議発表３件，国際ワークショップにおいて発表した．最新の成果を示した論文を現在投稿中である．
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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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Report
(2 results)
Research Products
(12 results)
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[Journal Article] Integrated transport simulations of high ion temperature plasmas of LHD2015
Author(s)
S. Murakami, H. Yamaguchi, A. Sakai, A. Wakasa, A. Fukuyama, K. Nagaoka, H. Takahashi, H. Nakano, M. Osakabe, K. Ida, M. Yoshinuma, M. Yokoyama and LHD experiment group
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Journal Title
Plasma Physics and Controlled Fusion
Volume: 57
Pages: -
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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