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磁場配位とプラズマ制御

研究課題

研究課題/領域番号 11210203
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関核融合科学研究所

研究代表者

山崎 耕造  核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 教授 (50115648)

研究分担者 柳 長門  核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 助教授 (70230258)
榊原 悟  核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 助教授 (90280594)
成嶋 吉朗  核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 助手 (40332184)
渡辺 清政 (渡邉 清政 / 渡邊 清政)  核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 助教授 (00249963)
山田 弘司  核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 助教授 (20200735)
本島 修  核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 教授 (60109056)
舟場 久芳  核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 助手 (40300727)
研究期間 (年度) 1999 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
18,900千円 (直接経費: 18,900千円)
2004年度: 5,800千円 (直接経費: 5,800千円)
2003年度: 5,800千円 (直接経費: 5,800千円)
2002年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
2001年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
2000年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
1999年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
キーワードヘリカル磁場配位 / プラズマ制御 / LHD / 定常反磁性測定 / 輸送解析 / 国際共同実験 / 炉設計 / 高パワーレーザー
研究概要

不研究計画は、国際的に多様な磁場配位における実験を通じて定常核融合ヘリカルプラズマの物理解明を進め、先進的研究を進展させ定常核融合炉の展望を開くことを目的とした。ヘリカル系のプラズマ閉じ込め実験はその磁場配位が多様性なため、プラズマ特性の幅広い解明には、磁場配位の同定とその制御は極めて重要な課題である。これまで、LHD国際共同実験計画(LIME)の一環としてヘリカルプラズマの磁場配位・MHD平衡・安定性・輸送の検討が国際的なネットワークの下でなされてきており、特に本研究計画では、(1)定常概念と計測開発、(2)内部構造と輸送詳細解析、(3)外部制御と新磁場配位開発、の3つの課題を推進し、以下の成果を得た。
(1)ヘリカル磁場の特徴は定常であり、その定常エネルギーの電磁的測定の新方式として高温超伝導コイルを用いた計測開発実験をすすめ、ヘリカルコイルを用いた測定と有限ベータ値のプラズマ平衡解析により、プラズマエネルギー測定の新しい方式を確立した。
(2)3次元プラズマ配位の平衡・輸送の詳細解析を進め、データベース解析、不純物解析、異常輸送解析を国際協力で総合解析コードのベンチマークと新物理解析として明確化した。特に、新古典輸送と異常輸送との比較を明確化した。
(3)新磁場配位の模索研究として、N=1コンパクト化の新しい準対称配位の検討や、コイルを単純化したトカマク・ステラレータ混成の球状の新配位を提案し、その予備的プラズマ実験を進めた。これらの磁場配位の検討はロシアやスイスの研究グループとの共同研究として進めた。
これらの6年間の科学研究費特定領域研究での新しい成果を基に、現在も新たな独創的な磁場配位を用いた閉じ込め制御研究の展開を進めている。

報告書

(7件)
  • 2004 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2003 実績報告書
  • 2002 実績報告書
  • 2001 実績報告書
  • 2000 実績報告書
  • 1999 実績報告書
  • 研究成果

    (34件)

すべて 2005 2004 その他

すべて 雑誌論文 (12件) 図書 (2件) 文献書誌 (20件)

  • [雑誌論文] Helical Fusion Power Plant Economics Studies2005

    • 著者名/発表者名
      T.J.Dolan, K.Yamazaki, A.Sagara
    • 雑誌名

      Fusion Science and Technology 47

      ページ: 60-72

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Three-dimensional anisotropic pressure equilibria that model balanced tangential neutral beam injection effects2005

    • 著者名/発表者名
      W A Cooper, S P Hirshman, T Yamaguchi, et al.
    • 雑誌名

      Plasma Phys. Control. Fusion 47

      ページ: 561-567

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Effective Resistance of the HTS Floating Coil in the Mini-RT Project2005

    • 著者名/発表者名
      Yanagi, N., Mito, T., Hemmi, T., Seo, K., et al.
    • 雑誌名

      IEEE Trans. Appl. Supercond 15

      ページ: 1399-1402

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Experimental Evaluation of Loss Generation in HTS Coils under Various Conditions2005

    • 著者名/発表者名
      Hemmi, T., Yanagi, N., Seo, K., Maekawa, et al.
    • 雑誌名

      IEEE Trans. Appl. Supercond 15

      ページ: 1711-1714

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Helical Fusion Power Plant Economics Studies2005

    • 著者名/発表者名
      T.J.Dolan, K.Yamazaki, A.Sagara
    • 雑誌名

      Fusion Science and Technology Volume 47Number 1

      ページ: 60-72

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Three-dimensional anisotropic pressure equilibria that model balanced tangential neutral beam injection effects2005

    • 著者名/発表者名
      W A Cooper, S P Hirshman, T Yamaguchi, Y Narushima, S Okamura, S Sakakibara, C Suzuki, K Y Watanabe, H Yamada, K Yamazaki
    • 雑誌名

      Plasma Phys.Control.Fusion 47

      ページ: 561-567

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Effective Resistance of the HTS Floating Coil in the Mini-RT Project2005

    • 著者名/発表者名
      Yanagi, N., Mito, T., Hemmi, T., Seo, K., Morikawa, J., Ogawa, Y., Iwakuma, M.
    • 雑誌名

      IEEE Trans.Appl.Supercond Vol.15, No.2

      ページ: 1399-1402

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Experimental Evaluation of Loss Generation in HTS Coils under Various Conditions2005

    • 著者名/発表者名
      Hemmi, T., Yanagi, N., Seo, K., Maekawa, R., Takahata, K., Mito, T.
    • 雑誌名

      IEEE Trans.Appl.Supercond Vol.15, No.2

      ページ: 1711-1714

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Simulation Modeling of Impurity Transport in Helical Fusion Plasmas2005

    • 著者名/発表者名
      K.Yamazaki, T.Amano, Yu.Igitkhanov, J.Garcia, et al.
    • 雑誌名

      Journal of Plasma and Fusion Research SERIES (印刷中)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Helical Fusion Power Plant Economics Studies2005

    • 著者名/発表者名
      T.J.Dolan, K.Yamazaki, A.Sagar
    • 雑誌名

      Fusion Science and Technology Volume 47・Number 1

      ページ: 60-72

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Impurity Dynamics in Stellarator Plasmas2005

    • 著者名/発表者名
      W A Cooper, S P Hirshman, T Yamaguchi, Y Narushima, et al.
    • 雑誌名

      Plasma Phys.Control.Fusion 47

      ページ: 561-567

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Interpray of Energetic Ions ans Alfven Modes in Helical Plasmas2004

    • 著者名/発表者名
      Ya.I.Kolesnichenko, S.Yamamoto, K.Yamazaki, et al.
    • 雑誌名

      Phys.Plasmas Vol.11,No.1

      ページ: 158-170

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [図書] トコトンやさしいエネルギーの本2005

    • 著者名/発表者名
      山崎耕造
    • 総ページ数
      160
    • 出版者
      日刊工業新聞社
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [図書] トコトンやさしいプラズマの本2004

    • 著者名/発表者名
      山崎耕造
    • 総ページ数
      160
    • 出版者
      日刊工業新聞社
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [文献書誌] K.Yamazaki, M.Kikuchi: "High Performance Operational Limits of Tokamak and Helical Systems"J.Plasma Fusion Res.SERIES. Vol.5. 28-35 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] K.Yamazaki, T.Minami, K.Narihara, K.Tanaka, et al.: "Transport Barrier Analysis of LHD Plasmas in Comparison with Neoclassical Models"J.Plasma Fusion Res.SERIES. Vol.5. 611-615 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] K.Yamazaki, J.Miyazawa, S.Sakakibara, H.Yamada, et al.: "GLOBAL AND LOCAL CONFINEMENT SCALING LAWS OF NBI-HEATED GAS-PUFFING PLASMAS ON LHD"30th EPS Conference on Controlled Fusion and Plasma Physics. (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Ya.I.Kolesnichenko, S.Yamamoto, K.Yamazaki, V.V.Lutsenko, et al.: "Interpray of Energetic Ions ans Alfven Modes in Helical Plasmas"Physics of Plasmas. (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] W.A.Cooper, S Ferrando i Margalet, J.Kisslinger et al.: "MHD Stability of Free Boundary Quasiaxisymmetric Stellarator Reacot Equilibria with Finite Bootstrap Current"14th International Stellarator Workshop. (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] K.Yamazaki, M.Kikuchi: "High Performance Operational Limits of Tokamak and Helical Systems"J. Plasma Fusion Res. SERIES. Vol.5. 28-35 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] K.Yamazaki, T.Minami, K.Narihara, K.Tanaka et al.: "Transport Barrier Analysis of LHD Plasmas in Comparison with Neoclassical Models"J. Plasma Fusion Res. SERIES. Vol.5. 61-615 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] K.Yamazaki, S.Imagawa, T.Muroga, A.Sagara, S.Okamura: "System Assessment of Helical Reactors in Comparison with Tokamaks"19th IAEA Fusion Energy Conference. FT/P1-20 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Kozo Yamazaki, Mitsuru Kikuchi: "Confinement Physics of Helical Plasmas versus Tokamaks"Problems od Atomic Science and Technology 2002 No.4 Series : Plasma Phyiscs (7). 2002 No.4. 3-7 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Kozo Yamazaki, Shin Kubo, Kazuto Narihara, et al.: "Experimental analysis and Predictive Simulation of Transport Barrier in LHD and CHS Plasmas"29^<th> EPS Conference on Plasma Physics and Controlled Fusion (17-21 June 2002, Montreux, Switzerland). 1.078 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] A.Cooper, K.Yamazaki et al.: "Effect of Toroidal Current and Profile on Ballooning Instability Mechanisms in a Quasiaxisymmetric Stellarator"Plasma Phys.Control.Fusion. 43. 839-847 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] K.Yamazaki, et al.: "Radial Electric Field Effects on Experimental and Theoretical Transport Analysis in LHD"J.Plasma Fusion Res.SERIES (Proc.ITC-11). Vol.4(予定). (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] K.Yamazaki, M.Tokar, et al.: "Plasma and Impurity Transport Modeling of NBI-Heated LHD and Helical Reactor Systems"Proc.European Physical Society (Portugal, 2001). P4.052 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] K.Yamazaki, et al.: "Reactor Plasma Design based on LHD"Proc.Workshop on Innovative Concepts and Theory of Stellarators. Th.1-OV (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] K.Yamazaki, et al.: "Transport Barrier Simulation of LHD/CHS Plasmas"J.Plasma Fusion Res.SERIES (Proc.ITC-12). Vol.5. PII-66 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] K.Yamazaki, M.Kikuchi: "High Performance Operational Limits of Tokamak and Helical Systems"J.Plasma Fusion Res.SERIES (Proc.ITC-12). Vol.5. II-2 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] K.Yamazaki,K.Narihara et al.: "Transport Analysis of Quasi Steady State Operations in LHD"J.Plasma Fusion Res.SERIES. Vol.3. 104-108 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] A.F.Nastoyashchi et al.: "Possibilities of laser Application for the Control of Periphery Currents"J.Plasma Fusion Res.SERIES. Vol.3. 530-533 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 山崎耕造,中島徳嘉 他: "LHDプラズマのモデリングと理論解析"プラズマ核融合学会誌. 75巻9号. 1079-1088 (1999)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 山崎耕造,渡邊清政: "ヘリカルシステムにおけるプラズマ平衡制御"プラズマ核融合学会誌. 75巻12号. 1375-1395 (1999)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書

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公開日: 1999-04-01   更新日: 2018-03-28  

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