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高ベータ自己組織化プラズマの流れを持つ2流体平衡と安定性に関する基礎研究

研究課題

研究課題/領域番号 15K05370
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 プラズマ科学
研究機関海上保安大学校(国際海洋政策研究センター)

研究代表者

神吉 隆司  海上保安大学校(国際海洋政策研究センター), 国際海洋政策研究センター, 教授 (40524468)

研究分担者 永田 正義  兵庫県立大学, 工学研究科, 教授 (00192237)
研究期間 (年度) 2015-10-21 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2017年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2016年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2015年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード球状トーラス / 高ベータ自己組織化プラズマ / 同軸ヘリシティ入射 / 2流体平衡 / 2流体効果 / 2流体緩和 / シアフロ― / プラズマ流 / シアフロー / 2流体平衡 / 2流体効果 / 2流体緩和
研究成果の概要

軸対称2流体平衡方程式の特異摂動問題を解決するnearby-fluidsオーダリングは擬似的なアルヴェン特異性を生じさせる.同オーダリングを用いない高精度・高速化した2流体平衡コードを開発した.同コードでは高速反復解法であるMulti-Grid Method(MGM)を用いて電子系平衡方程式を解いている.球状トカマク装置NSTXの境界条件に適用し,平衡解の収束特性について調べた.平滑化ステップでdamped Jacobi法を採用したMGMは2流体平衡方程式を数値的に安定,高精度,高速に解くことができる有効な方法である.

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて 2018 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (1件) (うちオープンアクセス 1件) 学会発表 (23件) (うち国際学会 13件)

  • [雑誌論文] 磁化プラズマガンが創り出す多彩なプラズモイドの世界2017

    • 著者名/発表者名
      永田正義,神吉隆司
    • 雑誌名

      プラズマ・核融合学会誌

      巻: 93 ページ: 563-572

    • NAID

      40021439643

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [学会発表] Convergence Properties of Improved Two-fluid Equilibrium Code2018

    • 著者名/発表者名
      神吉隆司,永田正義
    • 学会等名
      第23回NEXT(数値トカマク実験)研究会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Flow Structure and Magnetism of CHI Driven Spherical Torus2017

    • 著者名/発表者名
      神吉隆司,永田正義
    • 学会等名
      第22回NEXT(数値トカマク実験)研究会
    • 発表場所
      京都テルサ
    • 年月日
      2017-03-09
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Computation of Two-fluid Flowing Equilibrium of Spherical Torus Plasma Using Multi-grid Method2017

    • 著者名/発表者名
      T. Kanki and M. Nagata
    • 学会等名
      18th International Symposium on Applied Electromagnetic and Mechanics (ISEM) 2017, P-TRA:1
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Multiple Plasmoid Formation and Flux Closure during Transient-CHI Start-up Process on HIST2017

    • 著者名/発表者名
      M. Nagata, H. Hirono, Y. Kikuchi, N. Fukumoto and T. Kanki
    • 学会等名
      18th International Symposium on Applied Electromagnetic and Mechanics (ISEM) 2017, P-TRA:2
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Improved Computation of Two-fluid Flowing Equilibrium of Spherical Torus2017

    • 著者名/発表者名
      T. Kanki and M. Nagata
    • 学会等名
      59th Annual Meeting of the American Physical Society Division of Plasma Physics, UP11.00096
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Investigations of Plasmoid Reconnection in the Presence of Strong Guide Fields in CHI Plasma Start-up on HIST2017

    • 著者名/発表者名
      M. Nagata, A. Fujita, Y. Ibaragi, T. Matsui, Y. Kikuchi, N. Fukumoto and T. Kanki
    • 学会等名
      59th Annual Meeting of the American Physical Society Division of Plasma Physics, UP11.00097
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of High Accuracy and High Speed Code for Two-fluid Flowing Equilibrium2017

    • 著者名/発表者名
      T. Kanki and M. Nagata
    • 学会等名
      US-Japan Workshop on Compact Tori 2017 "Improved Confinement and Novel Applications of Compact Tori"
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Studies of Two-fluid Relaxation and Plasmoid Reconnection in CHI-driven Plasma on HIST2017

    • 著者名/発表者名
      M. Nagata, A. Fujita, Y. Ibaragi, T. Matsui, Y. Kikuchi, N. Fukumoto and T. Kanki
    • 学会等名
      US-Japan Workshop on Compact Tori 2017 "Improved Confinement and Novel Applications of Compact Tori"
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Improvement of Accuracy and Speed of Flowing Two-fluid Equilibrium Code2017

    • 著者名/発表者名
      T. Kanki and M. Nagata
    • 学会等名
      Plasma Conference 2017, 22P-106
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 高精度・高速化した2流体平衡コードの開発2017

    • 著者名/発表者名
      神吉隆司,永田正義
    • 学会等名
      平成29年度 核融合科学研究所共同研究 研究会 「高ベータトーラスプラズマの自律的構造形成・維持とその応用」
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Multi-Grid Methodによる軸対称2流体平衡方程式の数値解法2017

    • 著者名/発表者名
      神吉隆司,永田正義
    • 学会等名
      平成29年度 核融合科学研究所共同研究 研究会「MHD シミュレーションのための先進的数値計算手法」
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 同軸ヘリシティ入射による球状トーラスの維持過程において形成されるトロイダル磁場の磁性2016

    • 著者名/発表者名
      神吉隆司,永田正義
    • 学会等名
      第33回プラズマ・核融合学会年会,29aP54
    • 発表場所
      東北大学青葉山キャンパス
    • 年月日
      2016-11-29
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Plasmoid Formation in the Elongated Current Sheet during Transient CHI on HIST2016

    • 著者名/発表者名
      M. Nagata, A. Fujita, T. Matsui, Y. Kikuchi, N. Fukumoto, T. Kanki
    • 学会等名
      58th Annual Meeting of the APS Division of Plasma Physics, CP10 99
    • 発表場所
      San Jose, USA
    • 年月日
      2016-10-31
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Magnetism of Toroidal Field in Two-Fluid Equilibrium of CHI Driven Spherical Torus2016

    • 著者名/発表者名
      T. Kanki, M. Nagata
    • 学会等名
      58th Annual Meeting of the APS Division of Plasma Physics, NP10 63
    • 発表場所
      San Jose, USA
    • 年月日
      2016-10-31
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Investigations of Plasmoid Formation and Flux Closure in Transient Coaxial Helicity Injection on HIST2016

    • 著者名/発表者名
      M. Nagata, T. Kawai, Y. Uesaka, T. Hanao, Y. Kikuchi, N. Fukumoto, T. Kanki
    • 学会等名
      26th International Atomic Energy Agency (IAEA) Fusion Energy Conference, IAEA-CN-234/EX/P5-21
    • 発表場所
      Kyoto, Japan
    • 年月日
      2016-10-17
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Multiple Plasmoid Formation and Flux Closure during Transient-CHI Start-Up Process on HIST2016

    • 著者名/発表者名
      M. Nagata, T. Kawai, Y. Uesaka, T. Matsui, T. Hanao, Y. Kikuchi, N. Fukumoto, T. Kanki
    • 学会等名
      2016 US-Japan Workshop of Compact Tori "Equilibrium studies and novel applications of compact toroids based on innovative confinement techniques: The Future of Compact Tori"
    • 発表場所
      Irvine, USA
    • 年月日
      2016-08-22
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ヘリシティ駆動球状トーラスのトロイダル磁場の磁性2016

    • 著者名/発表者名
      神吉隆司,永田正義
    • 学会等名
      平成28年度 核融合科学研究所共同研究 研究会 「高ベータトーラスプラズマの自律的構造形成と維持」
    • 発表場所
      核融合科学研究所
    • 年月日
      2016-08-11
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 球状トーラスHIST装置におけるCHI電流立ち上げと磁気リコネクション2016

    • 著者名/発表者名
      永田正義,藤田晃弘,松井貴昭,菊池祐介,福本直之,神吉隆司
    • 学会等名
      第11回核融合エネルギー連合講演会,15P021
    • 発表場所
      九州大学伊都キャンパス
    • 年月日
      2016-07-14
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Relation between Poloidal Flow Velocity and Toroidal Magnetic Field in Spherical Torus Plasma Driven by Coaxial Helicity Injection2016

    • 著者名/発表者名
      T. Kanki, M. Nagata
    • 学会等名
      18th International Congress on Plasma Physics, PPM1-15
    • 発表場所
      Kaohsiung, Taiwan
    • 年月日
      2016-06-27
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Relation between Poloidal Ion Flow and Magnetism of Toroidal Field in Multi-pulsing CHI Driven ST2016

    • 著者名/発表者名
      神吉隆司,永田正義
    • 学会等名
      第21回NEXT(数値トカマク実験)研究会
    • 発表場所
      京都テルサ
    • 年月日
      2016-03-10
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] CHIパルス再印加によるSTの2流体平衡遷移2015

    • 著者名/発表者名
      神吉隆司,永田正義
    • 学会等名
      平成27年度 核融合科学研究所共同研究 研究会 「高ベータトーラスプラズマ研究のスピンオフとその展開」
    • 発表場所
      核融合科学研究所
    • 年月日
      2015-12-17
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] マルチ・パルス・ヘリシティ入射によって維持された球状トーラスの2流体平衡遷移の物理2015

    • 著者名/発表者名
      神吉隆司,永田正義
    • 学会等名
      第32回プラズマ・核融合学会年会,25aE30P
    • 発表場所
      名古屋大学東山キャンパス
    • 年月日
      2015-11-24
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Two-fluid Equilibrium Transition during Multi-pulsing CHI in Spherical Torus2015

    • 著者名/発表者名
      T. Kanki, M. Nagata
    • 学会等名
      57th Annual Meeting of the APS Division of Plasma Physics, GP12 123
    • 発表場所
      Savannah, USA
    • 年月日
      2015-11-16
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2015-10-21   更新日: 2019-03-29  

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