| 研究課題/領域番号 |
12480115
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
プラズマ理工学
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
小野 靖 東京大学, 高温プラズマ研究センター, 助教授 (30214191)
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| 研究分担者 |
桂井 誠 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 教授 (70011103)
石田 昭男 新潟大学, 理学部, 教授 (30108013)
長山 好夫 核融合科学研究所, プラズマ計測研究系, 助教授 (10126138)
板垣 敏文 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助手 (60242012)
林屋 均 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 助手 (80313013)
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| 研究期間 (年度) |
2000 – 2001
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| 研究課題ステータス |
完了 (2001年度)
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| 配分額 *注記 |
12,600千円 (直接経費: 12,600千円)
2001年度: 4,300千円 (直接経費: 4,300千円)
2000年度: 8,300千円 (直接経費: 8,300千円)
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| キーワード | 球状トカマク / 逆転磁場配位 / 第2安定化 / バルーニング不安定 / プラズマ合体 / 磁気リコネクション / 絶対極小磁場 / 反磁性 / ブルーニング不安定 / 第二安定化 |
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| 研究概要 |
本研究により、1)中型のTS-3装置と大型のTS-4装置におけるスフェロマックの異極性合体によるFRC(逆転磁場配位)の生成、それを用いた超高ベータ球状トカマク(ST)の生成の成功とバルーニング不安定の発生条件の解明、2)BALLOO安定解析コードを用いた実験データのモデル安定解析による第2安定化の立証、3)2種類の合体によるSTの急速加熱と安定解析を用いた不安定領域の実験的同定とバルーニング不安定の検出、4)合体によるSTの急速加熱・立ち上げのスケーリング則の発見、5)球状トーラス研究調査専門委員会の設立等の多くの成果があがった。TS-3とTS-4装置におけるSTの熱圧力分布計測によれば、最終的に生成される超高ベータSTが第2安定領域に位置し、バルーニング不安定が回避されることが立証できた。STの合体加熱とFRCの平衡遷移によるSTの高ベータ化の過程をBALLOO安定解析コードによって解析したところ、STのバルーニング安定限界は電流分布がホローになるほど、圧力分布が平坦になるほど大きくなること、反面、限界を越えると、モード数が30を越える高次モードの磁場揺動が急増し、配位が崩壊することが明らかになった。また、合体を用いたSTの急速加熱のスケーリング則を検証し、その加熱エネルギーが磁場の2乗に比例して増加することを見出した。密度一定ならば1T程度の磁場で10keV程度が得られ、今後の大型化に向けた見通しを得た。この成果は米国物理学会における招待講演や2000年Physics of Plasmasの招待論文に選定された他、矢崎学術賞の受賞にもつながり、内外より高く評価されている。また、小野が中心となってプラズマ・核融合学会において球状トーラス研究調査専門委員会を立ち上げ、STの将来性を明らかにするべく、国内研究体制を整えるに至っている。
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