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トロイダルプラズマ閉じ込め物理の比較研究

研究課題

研究課題/領域番号 11695035
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 プラズマ理工学
研究機関核融合科学研究所

研究代表者

林 隆也  核融合科学研究所, 理論・シミュレーション研究センター, 教授 (60156445)

研究分担者 東井 和夫  核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 教授 (20093057)
森下 一男(川端 一男) (川端 一男 / 森下 一男)  核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 教授 (60109353)
佐藤 哲也  核融合科学研究所, 理論・シミュレーション研究センター, 教授 (80025395)
洲鎌 英雄  核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 助教授 (80202125)
熊沢 隆平 (熊澤 隆平)  核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 助教授 (70109354)
中島 徳嘉  核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 助教授 (30172315)
研究期間 (年度) 1999 – 2001
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
4,600千円 (直接経費: 4,600千円)
2001年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
2000年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
1999年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
キーワードトロイダルプラズマ / プラズマ閉じ込め特性 / 仮想現実可視化装置 / ヘリカルプラズマ / プラズマ計測 / プラズマ加熱 / プラズマ安定性 / 計算機シミュレーション
研究概要

1.核融合プラズマ複雑現象を計算機シミュレーションで解明するための先進的可視化手法として、仮想現実表示装置の開発を行った。特に、表示装置と人間との間のインターフェイスの開発を行い,仮想現実空間内で対話的に計算結果を簡便・効率的に解析するための手法を実現した。
2.球状トカマクにおける実験結果を初期値として、3次元非線形MHDシミュレーションを実行し、大域的緩和現象の発生に関する結果を得た。圧力崩壊後は初期平衡状態に似た、中心部で平坦な圧力分布をもつ軸対称配位へと緩和した。実験におけるsawtoothおよび内部リコネクション現象(IRE)プロセスを再現する結果を得、両シミュレーション結果の比較をおこなった。
3.磁気面の存在を仮定しない3次元平衡コードHINTを拡充し、有用性を飛躍的に増大させた。
4.ヘリカル系3次元配位非線形完全MHDシミュレーションコードの開発を行い、LHD配位を対象として不安定性非線形成長過程を調べた。圧力駆動型モードが成長し圧力変形をもたらすこと、この不安定性は破壊的ではなく、時間発展の後に新たな平衡状態にいたること、などがわかった。
5.トーラスプラズマの閉じ込め特性を決める異常輸送現象を記述する基本ダイナミクスのモデリングを行った。これまでのモデリングにあらわれる特異点の数学的取り扱いに関する問題点を指摘するとともに、3つの物理指標ダイナミクスおよびいくつかの外部入力項を組み合わせた新しいモデルを提唱した。
6.周辺プラズマ揺動研究と閉じ込め改善に関する実験を行い、周辺部における乱流駆動粒子束がある特定の条件で特性の半径位置において反転(外向きから内向き粒子束に変わる)すること、熱・粒子パルスのプラズマ周辺部への伝搬によって粒子束反転が顕著となることを見いだした。

報告書

(4件)
  • 2001 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2000 実績報告書
  • 1999 実績報告書
  • 研究成果

    (31件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (31件)

  • [文献書誌] Hayashi Takaya: "Island formation for finite pressure equilibria in non-axisymmetric tori"Contribution for Plasma Physics. (in print). (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Miura Hideaki: "Nonlinear simulation of resistive ballooning modes in Large Helical Device"Physics of Plasmas. 8・11. 4870-4878 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hayashi Takaya: "Computer Simulation of Nonlinear Phenomena in Plasmas"Computer Physics Communications. 142・12. 49-54 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hayashi Takaya: "Magnetic Reconnection and Relaxation Phenomena in Spherical Tokamak"Earth Planets Space. 53・6. 561-564 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hayashi Takaya: "Recent Progress in Simulation Study of Magnetically Confined Plasmas"Journal of Plasma and Fusion Research. 77・6. 521-524 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hayashi Takaya: "Formation of Magnetic Islands in 3D Equilibaria of Helical Plasmas"Journal of Plasma and Fusion Research. 77・6. 594-600 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Miura Hideaki: "Nonlinear simulation of resistive ballooning modes in Large Helical Device"PhysiiCS of Plasmas. 8-11. 4870-4878 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tamura Yuichi: "Virtual reality system to visualize and auralize numerical simulation data"Computer Physics Communications,. 142-12. 227-230 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hayashi Takaya: "Magnetic Reconnection and Relaxation Phenomena in Spherical Tokamak"Earth Planets Space. 53-6. 561-564 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Rowena Ball: "Understanding critical behavior through visualization: A walk around the pitchfork"Computer Physics Communications,. 142-12. 71-75 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hayashi Takaya: "Island formation for finite pressure equilibria in non-axisymmetric tori"Contribution for Plasma Physicprint. (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hayashi Takaya: "Computer Simulation of Nonlinear Phenomena in Plasmas"Computer Physics Communications,. 142-12. 49-54 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hayashi Takaya: "Recent progress in simulation study of magnetically confined plasmas"Journal of Plasma and Fusion Research. 77-6. 521-524 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hayashi Takaya: "Island formation for finite pressure equilibria in non-axisymmetric tori"Contribution for Plasma Physics. (In print). (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Miura Hideaki: "Nonlinear simulation of resistive ballooning modes in Large Helical Device"Physics of Plasmas. 8・11. 4870-4878 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Hayashi Takaya: "Computer Simulation of Nonlinear Phenomena in Plasmas"Computer Physics Communications. 142・12. 49-54 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Hayashi Takaya: "Magnetic Reconnection and Relaxation Phenomena in Spherical Tokamak"Earth Planets Space. 53・6. 561-564 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Hayashi Takaya: "Recent Progress in Simulation Study of Magnetically Confined Plasmas"Journal of Plasma and Fusion Research. 77・6. 521-524 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Hayashi Takaya: "Formation of Magnetic lslands in 3D Equilibria of Helical Plasmas"Journal of Plasma and Fusion Research. 77・6. 594-600 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Hayashi Takaya: "ヘリカル系プラズマ3次元平衡における磁気島"プラズマ核融合学会誌. (印刷中). (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Rowena Ball: "Singularity Theory Study of Overdetermination in Models for L-H Transitions"Physical Review Letters. 84,14. 3077-3080 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 田村祐一: "数値シミュレーションデータ表現のための音情報機能を付加したバーチャルリアリティシステムの開発"日本バーチャルリアリティ学会誌. 5,3. 120-125 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Hayashi Takaya: "Relaxation Phenomena in Spherical Tokamak"Progress of Theoretical Physics Supplement. No.138. 712-713 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Todo Yasushi: "Fokker-Planck Simulation Study of Alfven Eigenmode Burst"Nuclear Fusion. (In print). (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Watanabe Tomohiko: "Nondissipative kinetic simulation and analytical solution of three-mode equations of the ion temperature gradient instability"Physics of Plasmas. 7,3. 984-990 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Takaya Hayashi: "Computer simulation of internal reconnection event in spherical tokamak"Nuclear Fusion. 40, 3. 721-728 (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Takaya Hayashi: "Relaxation phenomena in spherical tokamak"Progress of Theoretical Physics. (In press). (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Naoki Mizuguchi: "Dynamics of Spherical Tokamak Plasma on Internal Reconnection Event"Physics of Plasmas. 7, 3. 940-949 (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Tomohiko Watanabe: "Two-Dimensional MHD simulation of Merging Plasmas in Laboratory Experiments - Focussing on Its Dynamic Behaviors"J. Plasma Phys. Fusion Res.. 75, 9. 1119-1119 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Tomohiko Watanabe: "Modeling of magnetic island formation in magnetic reconnection experiment"Physics of Plasmas. 6, 8. 1253-1257 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Takaya Hayashi: "Self-Organizing Plasmas"Plasma Phys. Control. Fusion. 41, 4. 229-238 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書

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公開日: 1999-04-01   更新日: 2016-04-21  

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