| 研究概要 |
(i)直線装置PANTAにおけるストリーマー構造励起パラメタ領域の同定
閉じ込め磁場強度及び中性ガス密度を変更することで様々な非線形乱流パターンが観測されている. 系統的なパラメタスキャンを行ない, 多チャンネルプローブを用いて揺動の時空間発展を詳細に計測した. ストリーマー構造が励起されるパラメタ領域の境界を明示的に定義することに成功した. [第69回日本物理学会年次大会, 発表番号30aAE-3 (2014)].
(ii)直線装置PANTAにおける磁力線方向フロー構造の励起機構の研究
ストリーマー構造中で乱流が作る流れ場と, その流れ場が乱流に与える影響を調べるため, マッハプローブと呼ばれる流れ場を直接計測する計測器で, プラズマの磁力線方向流れ場を計測した. 速度場揺動を直接計測することで運動量輸送を評価することに成功した. 乱流運動量輸送は速度場構造をよく説明することが解明された[日本物理学会2013年秋季大会, 発表番号25pKC-8 (2013)].
(iii)JFT-2MトカマクにおけるL-H遷移前に観察されるリミットサイクル揺動(LCO)の観測
H-mode遷移の直前に, L-modeとH-modeの状態間の自律振動(リミットサイクル揺動)が様々な大型装置で観測されている. 本研究では, 重イオンビームプローブと呼ばれるプラズマ中の静電ポテンシャルを直接計測する計測器を用いて、リミットサイクル揺動の空間構造を明らかにした. 静電ポテンシャルはこれまでの予測とは異なり, 半径方向に波数を持たない空間構造をとっていた. 観測されたリミットサイクル揺動は「電場分岐理論[S. -I. Itoh, et al, 1991]で説明されると結論された[Physical Review Letters, 111, 035002 (2013), 他].
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