Feasibility study on analytical identification of 3-dimensional boundary profile of nuclear fusion plasma

• Project/Area Number: 20560762
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Nuclear fusion studies
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: ITAGAKI Masafumi Hokkaido University, 大学院・工学研究院, 教授 (30281786)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): WAKASA Arimitsu 北海道大学, 大学院・工学研究科, 学術研究員 (70451440)
• Project Period (FY): 2008 – 2010
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2010)
• Budget Amount: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000); Fiscal Year 2010: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000); Fiscal Year 2009: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000); Fiscal Year 2008: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
• Keywords: 核融合プラズマ / コーシー条件面法 / 磁気センサー / 境界要素法 / 最外殻磁気面 / 3次元境界形状 / Cauchy条件面法 / ベクトル・ポテンシャル / 磁場3成分 / プリプロセッサ

Research Abstract

A new 3-D analytic tool based on the magnetic sensor signals in a nuclear fusion device has been developed to identify the magnetic field outside the plasma and the plasma boundary profile. The boundary integral equations in terms of 3-D vector potential for magnetic field sensors and flux loops are solved simultaneously. The rotational symmetry of the plasma is incorporated into the formulation to reduce the number of unknowns. The magnetic field profile and the last closed magnetic surface in the Large Helical Device can be now estimated with a fairly acceptable accuracy if a large number of magnetic sensors can be located outside the plasma.

Research Products

• [Presentation] コーシー条件面法による大型ヘリカル装置の3 次元磁場分布逆解析 (2011)
  • Author(s): 大久保岳, 板垣正文, 關良輔, 鈴木康浩, 渡邊清政
  • Organizer: 第7回数学総合若手研究集会
  • Place of Presentation: 北海道大学,札幌
  • Year and Date: 2011-03-01
• [Presentation] コーシー条件面法による大型ヘリカル装置の3次元磁場分布逆解析 (2011)
  • Author(s): 大久保岳, ほか
  • Organizer: 第7回数学総合若手研究集会
  • Place of Presentation: 北大学術交流会館(札幌)
  • Year and Date: 2011-03-01
• [Presentation] 3次元コーシー条件面法によるLHD の磁場分布逆解析 (2010)
  • Author(s): 大久保岳, 板垣正文, 關良輔, 鈴木康浩, 渡邊清政
  • Organizer: プラズマ・核融合学会第27回年会(02P07)
  • Place of Presentation: 北海道大学,札幌
  • Year and Date: 2010-12-02
• [Presentation] 3次元コーシー条件面法によるLHDの磁場分布逆解析 (2010)
  • Author(s): 大久保岳, ほか
  • Organizer: プラズマ・核融合学会第27回年会
  • Place of Presentation: 北大学術交流会館(札幌)
  • Year and Date: 2010-12-02
• [Presentation] Rotational symmetry applied to boundary element computation for nuclear fusion plasma" in BEM/MRM XXXII (2010)
  • Author(s): 板垣正文, 石丸武志, 渡邊清政
  • Organizer: Proc. the 32nd International Conf. on Boundary Elements and Other Mesh Reduction Methods, Southampton, 2010, WIT Press(133-142)
  • Place of Presentation: Southampton, U.K.
  • Year and Date: 2010-09-08
• [Presentation] Rotational symmetry applied to boundary element computation for nuclear fusion plasma (2010)
  • Author(s): 板垣正文, ほか
  • Organizer: The 32nd World Conference on Boundary Elements and Other Mesh Reduction Methods
  • Place of Presentation: Wessex Institute of Technology (New Forest、英国)
  • Year and Date: 2010-09-08
• [Presentation] 大型ヘリカル装置の3 次元プラズマ境界形状逆推定の試み (2010)
  • Author(s): 前田忠昭, 石丸武志, 松山哲士, 板垣正文, 鈴木康浩, 渡邉清政
  • Organizer: 第6回数学総合若手研究集会
  • Place of Presentation: 北海道大学,札幌
  • Year and Date: 2010-02-16
• [Presentation] 回転対称性を考慮した核融合プラズマの3次元境界形状逆推定 (2010)
  • Author(s): 石丸武志, 前田忠昭, 松山哲士, 板垣正文, 鈴木康浩, 渡邉清政
  • Organizer: 第6回数学総合若手研究集会
  • Place of Presentation: 北海道大学,札幌
  • Year and Date: 2010-02-16
• [Presentation] 核融合プラズマの3次元境界形状逆推定への磁束ループ信号の取り込み (2010)
  • Author(s): 松山哲士, 石丸武志, 前田忠昭, 板垣正文, 鈴木康浩, 渡邊清政
  • Organizer: 第6回数学総合若手研究集会
  • Place of Presentation: 北海道大学, 札幌
  • Year and Date: 2010-02-16
• [Presentation] 核融合プラズマの3次元境界形状逆推定:回転対称性の考慮 (2009)
  • Author(s): 石丸武志, 前田忠昭, 松山哲士, 板垣正文, 鈴木康浩, 渡邊清政
  • Organizer: プラズマ・核融合学会第26回年会(2aD09P)
  • Place of Presentation: 京都国際交流会館, 京都
  • Year and Date: 2009-12-02
• [Presentation] 核融合プラズマの3次元境界形状逆推定:磁束ループ信号の取り込み (2009)
  • Author(s): 松山哲士, 石丸武志, 前田忠昭, 板垣正文, 鈴木康浩, 渡邊清政
  • Organizer: プラズマ・核融合学会第26回年会(2aD10P)
  • Place of Presentation: 京都国際交流会館,京都
  • Year and Date: 2009-12-02
• [Presentation] 核融合プラズマの3次元境界形状逆推定:ヘリカル型装置への適用 (2009)
  • Author(s): 前田忠昭, 石丸武志, 松山哲士, 板垣正文, 鈴木康浩, 渡邊清政
  • Organizer: プラズマ・核融合学会第26回年会(2aD11P)
  • Place of Presentation: 京都国際交流会館,京都
  • Year and Date: 2009-12-02
• [Presentation] 核融合プラズマの3次元境界形状逆推定:回転対称性の考慮 (2009)
  • Author(s): 石丸武志, ほか
  • Organizer: プラズマ・核融合学会第26回年会
  • Place of Presentation: 京都市国際交流会館(京都)
  • Year and Date: 2009-12-02
• [Presentation] 核融合プラズマの3次元境界形状逆推定:磁束ループ信号の取り込み (2009)
  • Author(s): 松山哲士, ほか
  • Organizer: プラズマ・核融合学会第26回年会
  • Place of Presentation: 京都市国際交流会館(京都)
  • Year and Date: 2009-12-02
• [Presentation] 核融合プラズマの3次元境界形状逆推定:ヘリカル型装置への適用 (2009)
  • Author(s): 前田忠昭, ほか
  • Organizer: プラズマ・核融合学会第26回年会
  • Place of Presentation: 京都市国際交流会館(京都)
  • Year and Date: 2009-12-02
• [Presentation] Provisional study on 3-D Cauchy condition surface method for fusion plasma shape identification" in BEM/MRM XXXI (2009)
  • Author(s): 板垣正文, 前田忠昭, 若狭有光, 渡邊清政
  • Organizer: Proc. the 31st World Conf. on Boundary Elements and Other Mesh Reduction Methods, Southampton, 2009, WIT Press(397-404)
  • Place of Presentation: Southampton, U.K.
  • Year and Date: 2009-09-04
• [Presentation] Provisional study on 3-D Cauchy condition surface method for fusion plasma shape identification (2009)
  • Author(s): 板垣正文, ほか
  • Organizer: The 31st World Conference on Boundary Elements and Other Mesh Reduction Methods
  • Place of Presentation: Wessex Institute of Technology, New Forest(英国)
  • Year and Date: 2009-09-04
• [Presentation] 3次元コーシー条件面法による核融合プラズマ境界形状の逆推定 (2009)
  • Author(s): 前田忠昭
  • Organizer: 第5回数学総合若手研究集会
  • Place of Presentation: 北海道大学,札幌
  • Year and Date: 2009-03-05
• [Presentation] 回転対称性を考慮した境界要素法 (2009)
  • Author(s): 石丸武志
  • Organizer: 第5回数学総合若手研究集会
  • Place of Presentation: 北海道大学,札幌
  • Year and Date: 2009-03-05
• [Presentation] 3次元コーシー条件面法による核融合プラズマ境界形状の逆推定 (2009)
  • Author(s): 前田忠昭, ほか
  • Organizer: 第5回数学総合若手研究集会
  • Place of Presentation: 北海道大学学術交流会館(札幌)
  • Year and Date: 2009-03-05
• [Presentation] 回転対称性を考慮した境界要素法 (2009)
  • Author(s): 石丸武志, ほか
  • Organizer: 第5回数学総合若手研究集会
  • Place of Presentation: 北海道大学学術交流会館(札幌)
  • Year and Date: 2009-03-05
• [Presentation] 核融合プラズマの3次元境界形状逆推定の試計算 (2008)
  • Author(s): 前田忠昭, 若狭有光, 渡邊清政, 板垣正文
  • Organizer: プラズマ・核融合学会第25回年会プラ核年会(4aC02P)
  • Place of Presentation: 栃木県総合文化センター,宇都宮
  • Year and Date: 2008-12-04
• [Presentation] 核融合プラズマの3次元境界形状逆推定の試計算 (2008)
  • Author(s): 前田忠昭, ほか
  • Organizer: プラズマ・核融合学会
  • Place of Presentation: 栃木県総合文化センター(宇都宮)
  • Year and Date: 2008-12-04