磁場中に高速生成されたプラズモイドの自己組織化的配位形成の観測

• Project/Area Number: 19K21868
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 14:Plasma science and related fields
• Research Institution: Nihon University
• Principal Investigator: 浅井 朋彦 日本大学, 理工学部, 教授 (00386004)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 長山 好夫 日本大学, 理工学部, 特任教授 (10126138) ; 高橋 俊樹 群馬大学, 大学院理工学府, 准教授 (10302457) ; 比村 治彦 京都工芸繊維大学, 電気電子工学系, 教授 (30311632) ; 高橋 努 日本大学, 理工学部, 教授 (50179496) ; 水口 直紀 核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 准教授 (70332187)
• Project Period (FY): 2019-06-28 – 2022-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2019)
• Budget Amount: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000); Fiscal Year 2021: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2020: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2019: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
• Keywords: 磁化プラズモイド / 非MHD効果 / 自己組織化

Outline of Research at the Start

一般に磁化プラズマの巨視的振る舞いはMHDにより記述でき，磁気ヘリシティ保存の下，磁気エネルギー最小の状態へ緩和する。しかし，ポロイダル磁場とそれと直交する反磁性電流のみで配位が形成され，磁気ヘリシティがゼロのFRC配位は，MHD緩和状態にないにも関わらずアルヴェン時間の数十～数百倍の時間，制御なしで安定に存在する。磁場中に短時間で密度勾配を形成することで反磁性電流によりFRCが生成できる可能性もあるが，ヘリシティゼロのプラズマ中に閉じた磁場構造が形成される過程はMHDでは記述できない。本研究は，磁場中に高速にプラズマ圧力を形成し自己組織化的に生じる磁場構造を観測する前例のない実験研究である。