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トカマクプラズマにおける電子サイクロトロン加熱・電流駆動の運動論的波動解析

研究課題

研究課題/領域番号 14F04380
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分外国
研究分野 核融合学
研究機関京都大学

研究代表者

福山 淳  京都大学, 工学研究科, 教授 (60116499)

研究分担者 KHAN SHABBIR  京都大学, 工学研究科, 外国人特別研究員
KHAN Shabbir  京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 外国人特別研究員
研究期間 (年度) 2014-04-25 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
2016年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2015年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2014年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
キーワードプラズマ・核融合 / 計算物理 / 波動伝播 / 粒子運動論効果 / 粒子運動論的効果
研究実績の概要

1. トカマクにおける電子サイクロトロン加熱の解析:トカマク統合コードTASKの1次元波動伝播解析モジュールに組み込まれた積分形誘電率テンソルを用い,球状トカマクにおける電子サイクロトロン波加熱の解析を行った.プラズマ周辺部の遮断領域を透過し,正常波から異常波へのモード変換,さらに電子バーンシュタイン波へのモード変換を経て,中心部でサイクロトロン共鳴加熱が生じる過程を定量的に評価し,最適な波動励起条件を検討した.
2. トカマクにおける電子サイクロトロン電流駆動の解析:積分形の準線形速度拡散係数を用いて,電子の速度分布関数の時間発展を解析し,磁力線方向に対して非対称な変形によって生じる電流駆動の定量的評価を行った.
3. 2次元波動伝播解析への拡張:トカマクのポロイダル断面における2次元波動伝播解析を行うため,磁場強度が空間的に変化する場合のサイクロトロン吸収を記述する積分形誘電率テンソルの定式化ならびにコード開発を行い,荷電粒子の磁気ミラー運動を考慮に入れたサイクロトロン共鳴吸収の定量的解析を初めて行った.
4. 非共鳴吸収の定量的解析:積分形誘電率テンソルを非磁化プラズマにおけるレーザー・プラズマ相互作用に適用し,急峻な密度勾配をもつ場合に非共鳴的な統計加熱により電磁波が吸収されることを示し.初めてその定量的評価を行った..
5. 研究経費:国際ワークショップ(日米ワークショップ,日韓ワークショップ,欧州核融合プラズマ理論ワークショップ等)において研究成果を発表すると共に,東京大学柏キャンパスや京都大学宇治キャンパスにおいて研究打ち合わせを行い,今後の研究発展の方向性について議論を行った.

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 8件)

  • [雑誌論文] Kinetic full wave analysis of electron cyclotron wave mode conversion in tokamak plasmas2016

    • 著者名/発表者名
      Shabbir A. KHAN, Atsushi FUKUYAMA, Hiroe IGAMI and Hiroshi IDEI
    • 雑誌名

      Plasma Fusion Res.

      巻: 11

    • NAID

      130005395272

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Kinetic full wave modeling using the integral operator approach in fusion plasmas2016

    • 著者名/発表者名
      Shabbir A. Khan and A. Fukuyama
    • 学会等名
      THEORY of FUSION PLASMAS, Joint Varenna-Lausanne International Workshop
    • 発表場所
      Villa Monastero, Varenna, Italy
    • 年月日
      2016-08-29
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Kinetic Full Wave Modeling Using the Integral Operator Approach2016

    • 著者名/発表者名
      Shabbir A. Khan and A. Fukuyama
    • 学会等名
      Japan-Korea workshop on Modeling and Simulation of Magnetic Fusion Plasmas
    • 発表場所
      NFRI, Daejeon, Korea
    • 年月日
      2016-07-28
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Modeling of Electron Cyclotron Heating and Current Drive in Tokamak Plasmas2016

    • 著者名/発表者名
      Shabbir A. Khan and A. Fukuyama
    • 学会等名
      41st International Nathiagali Summer College : 7th Workshop on Tokamak
    • 発表場所
      National Centre for Physics, Islamabad, Pakistan
    • 年月日
      2016-07-18
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Kinetic Full Wave Modeling using the Integral Operator Approach and Analysis of Wave-Plasma Interaction2016

    • 著者名/発表者名
      S. A. Khan, A. Fukuyama
    • 学会等名
      US-Japan Workshop on RF Heating Physics
    • 発表場所
      Wohlfahrt, 富山市
    • 年月日
      2016-05-18
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Kinetic full wave modeling in inhomogeneous plasmas2016

    • 著者名/発表者名
      Shabbir A. KHAN, Atsushi FUKUYAMA, Hiroe IGAMI and Hiroshi IDEI
    • 学会等名
      RF-Only ST Workshop
    • 発表場所
      九州大学応用力学研究所
    • 年月日
      2016-03-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Kinetic Full Wave Modeling using the Integral Operator Approach and Analysis of Wave-Particle Interaction2016

    • 著者名/発表者名
      Shabbir A. Khan and A. Fukuyama
    • 学会等名
      Energy Science Seminar
    • 発表場所
      京都大学,宇治市
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Kinetic analysis of electromagnetic wave-plasma interaction at oblique and perpendicular incidence2015

    • 著者名/発表者名
      Shabbir Ahmad Khan, Atsushi Fukuyama
    • 学会等名
      57th Annual Meeting of the APS Division of Plasma Physics
    • 発表場所
      Savannah, GA, USA
    • 年月日
      2015-11-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Kinetic full wave analysis of electron cyclotron wave mode conversion in tokamak plasmas2015

    • 著者名/発表者名
      Shabbir A. KHAN, Atsushi FUKUYAMA, Hiroe IGAMI and Hiroshi IDEI
    • 学会等名
      25th International Toki Conference
    • 発表場所
      土岐,岐阜県
    • 年月日
      2015-11-03
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Kinetic full wave analysis of electron cyclotron wave mode conversion in tokamak plasmas2015

    • 著者名/発表者名
      Shabbir A. KHAN, Atsushi FUKUYAMA, Hiroe IGAMI and Hiroshi IDEI
    • 学会等名
      European Fusion Theory Conference 2015
    • 発表場所
      Lisbon, Portugal
    • 年月日
      2015-10-05
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Kinetic full wave analysis of resonant absorption of electromagnetic waves in inhomogeneous plasmas2015

    • 著者名/発表者名
      Shabbir Ahmad Khan, Atsushi Fukuyama
    • 学会等名
      2015 Sherwood Fusion Theory Conference
    • 発表場所
      Courant Institute, New York, NY, USA
    • 年月日
      2015-03-16 – 2015-03-18
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2015-01-22   更新日: 2024-03-26  

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