乱流揺動波数スペクトルの時間発展計測

• 研究課題/領域番号: 15K14283
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 核融合学
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 稲垣 滋 九州大学, 応用力学研究所, 教授 (60300729)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円); 2017年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2016年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2015年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
• キーワード: プラズマ乱流 / マイクロ波工学 / リモートセンシング / マイクロ波散乱 / 周波数コム

研究成果の概要

磁化プラズマにおける乱流揺動の波数スペクトルの時間発展を観測するために、マイクロ波周波数コムを用いた散乱計測を開発し、九州大学の直線乱流プラズマ装置の密度揺動計測に適用した。本研究では波数領域の多チャンネル化を従来のフィルターバンク方式ではなく、超高速ディジタルストレージオシロスコープによる信号取得とディジタルフーリエ変換を組み合わせて実現した。本手法により、波数分解した散乱波の時間発展を観測することに成功した。今後、散乱計、干渉計、反射計等の種々のプラズマのマイクロ波診断技術に本研究の成果が適用されることが期待される

研究成果

• [国際共同研究] Southwestern Institute of Physics(中国)
• [雑誌論文] Analysis of higher harmonics on bidirectional heat pulse propagation experiment in helical and tokamak plasmas (2017)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi T.、Ida K.、Inagaki S.、Tsuchiya H.、Tamura N.、Choe G.H.、Yun G.S.、Park H.K.、Ko W.H.、Evans T.E.、Austin M.E.、Shafer M.W.、Ono M.、L?pez-bruna D.、Ochando M.A.、Estrada T.、Hidalgo C.、Moon C.、Igami H.、Yoshimura Y.、Tsujimura T.Ii.、Itoh S.-I.、Itoh K.
  • 雑誌名: Nuclear Fusion 巻: 57 号: 7 ページ: 076013-076013
  • DOI: 10.1088/1741-4326/aa6f1f
  • NAID: 120007176980
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Method for Estimating Harmonic Frequency Dependence of Diffusion Coefficient and Convective Velocity in Heat Pulse Propagation Experiment Tatsuya (2017)
  • 著者名/発表者名: Tatsuya Kobayashi, Kimitaka Itoh, Katsumi Ida, Shigeru Inagaki, Sanae-I. Itoh
  • 雑誌名: Journal of the Physical Society Japan 巻: 86 号: 7 ページ: 074501-074501
  • DOI: 10.7566/jpsj.86.074501
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hysteresis and Fast Timescale in Transport Relation of Toroidal Plasmas (2017)
  • 著者名/発表者名: K. Itoh, S.-I. Itoh, K. Ida, S. Inagaki, Y. Kamada, K. Kamiya, J. Dong, C. Hidalgo, T. Evans, W. Ko, H. Park, T. Tokuzawa, S. Kubo, T. Kobayashi, Y. Kosuga, M. Sasaki, G. Yun, S. Song, N. Kasuya, Y. Nagashima, C. Moon, M. Yoshinuma, R. Makino, T. Tsujimura, H. Tsuchiya, U. Stroth
  • 雑誌名: Nuclear Fusion 巻: 57 号: 10 ページ: 1020211-7
  • DOI: 10.1088/1741-4326/aa796a
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Phenomenological classification of turbulence states in linear magnetized plasma PANTA (2017)
  • 著者名/発表者名: T. Kobayashi, S. Inagaki, M. Sasaki, Y. Kosuga, H. Arakawa, F. Kin, T. Yamada, Y. Nagashima, N. Kasuya, A. Fujisawa, S.-I. Itoh, K. Itoh
  • 雑誌名: Plasma and Fusion Researc 巻: in press
  • NAID: 130006897725
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Response of plasma toroidal flow to the transition between nested and stochastic magnetic field in LHD (2017)
  • 著者名/発表者名: K. Ida, M. Yoshinuma, H. Tsuchiya, T. Kobayashi, C. Suzuki, M. Yokoyama, A. Shimizu, K. Nagaoka, S. Inagaki, K. Itoh
  • 雑誌名: Nuclear Fusion 巻: in press
  • NAID: 120007116725
  • 査読あり
• [雑誌論文] Distorted magnetic island formation during slowing down to mode locking in helical plasmas (2017)
  • 著者名/発表者名: T. Tokuzawa, Y. Takemura, K. Y. Watanabe, S. Sakakibara, Y. Narushima, H. Tsuchiya, Y. Nagayama, S. Inagaki, K. Ida, M. Yoshinuma, K. Tanaka, Y. Suzuki, I. Yamada
  • 雑誌名: Nuclear Fusion 巻: in press
  • NAID: 120007029203
  • 査読あり
• [雑誌論文] Reconstruction of high temporal resolution Thomson scattering data during a modulated electron cyclotron resonance heating using conditional averaging (2016)
  • 著者名/発表者名: T. Kobayashi, K. Ida, K. Itoh, M. Yoshinuma, C. Moon, S. Inagaki, I. Yamada, H. Funaba, R. Yasuhara, S. Ohdachi, Y. Yoshimura, H. Igami, T. Shimozuma, S. Kubo, T. I. Tsujimura and LHD experiment group
  • 雑誌名: Review of Scientific Instruments 巻: 87 号: 4 ページ: 043505-043505
  • DOI: 10.1063/1.4945258
  • NAID: 120007176990
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Tomography as a promising diagnostic tool for plasma turbulence (2016)
  • 著者名/発表者名: A. Fujisawa, Y. Nagashima, S. Inagaki, T. Onchi, S. Ohshima, A. Shimizu
  • 雑誌名: Plasma Phys. Control. Fusion 巻: 58 号: 2 ページ: 0250051-10
  • DOI: 10.1088/0741-3335/58/2/025005
  • 査読あり
• [雑誌論文] On the Study of Higher Harmonics of Heat Pulse Propagation in the Modulated-Heating Experiments (2016)
  • 著者名/発表者名: K. Itoh, S.-I. Itoh, S. Inagaki, N. Kasuya, A. Fujisawa
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn. 巻: 85 号: 1 ページ: 0145011-6
  • DOI: 10.7566/jpsj.85.014501
  • 査読あり
• [雑誌論文] Strong Destabilization of Stable Modes with a Half-Frequency Associated with Chirping Geodesic Acoustic Modes in the Large Helical Device (2016)
  • 著者名/発表者名: T. Ido, K. Itoh, M. Osakabe, M. Lesur, A. Shimizu, K. Ogawa, K. Toi, M. Nishiura, S. Kato, M. Sasaki, K. Ida, S. Inagaki, S.-I. Itoh, and the LHD Experiment Group
  • 雑誌名: Physical Review Letters 巻: 116 号: 1 ページ: 015002-015002
  • DOI: 10.1103/physrevlett.116.015002
  • NAID: 120007181934
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Observation of Parallel Force Balance for Drift Wave Fluctuation by a Fast Voltage Sweeping Method in a Linear Plasma (2015)
  • 著者名/発表者名: Yoshihiko Nagashima, Shigeru Inagaki, Akihide Fujisawa, Hiroyuki Arakawa, Takuma Yamada, Yudai Miwa, Tatsuya Kobayashi, Sanae-I. Itoh, and Kimitaka Itoh
  • 雑誌名: Journal of the Physical Society of Japan 巻: 84 号: 6 ページ: 0635011-3
  • DOI: 10.7566/jpsj.84.063501
  • NAID: 40020491100
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [学会発表] Experimental Study of Perturbative Particle Transport in the HL-2A Tokamak (2017)
  • 著者名/発表者名: B. Y. Zhang, S. Inagaki, Z. B. Shi, W. L. Zhong, X. L. Zou, M. Jiang, Z. C. Yang, P. W. Shi, C. Y. Chen, G. L. Xiao, B. B. Feng, X. M. Song
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 大阪大学
  • 年月日: 2017-03-17
• [学会発表] Experimental study of turbulence and instabilities with comb microwave reflectometer in PANTA (2017)
  • 著者名/発表者名: Z. Boyu, S. Inagaki, et. al.,
  • 学会等名: 1st Asia-Pacific Conference on Plasma Physics
  • 国際学会
• [学会発表] Measurement of electron density profile and turbulence with comb microwave reflectometer in PANTA (2017)
  • 著者名/発表者名: Z. Boyu, S. Inagaki, et. al.,
  • 学会等名: 7th Asia-Pacific Transport Working Group Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] Measurement of Azimuthal Velocity Fluctuation by a Microwave Frequency Comb Doppler Backscattering in PANTA (2016)
  • 著者名/発表者名: R. Minato, S. Inagaki, T. Mizokami, F. Kin, T. Tokuzawa, Y. Nagashima, T. Yamada, A. Fujisawa, N. Kasuya, S.-I. Itoh, K. Itoh
  • 学会等名: プラズマ核融合学会九州沖縄山口支部支部会
  • 発表場所: 九州大学
  • 年月日: 2016-12-17
• [学会発表] Influence of Neutral Particle on Plasma Flow in PANTA (2016)
  • 著者名/発表者名: H. Taguma, S. Inagaki, F. Kin, M. Sasaki, Y. Kosuga, K. hasamada, T. Kanzaki, R. Minato, I. Fukuda
  • 学会等名: プラズマ核融合学会九州沖縄山口支部支部会
  • 発表場所: 九州大学
  • 年月日: 2016-12-17
• [学会発表] Measurement of Azimuthal Velocity with a Microwave Frequency Comb Doppler Backscattering in PANTA (2016)
  • 著者名/発表者名: R. Minato, S. Inagaki, T. Mizokami, F. Kin, T. Tokuzawa, Y. Nagashima, T. Yamada, A. Fujisawa, N. Kasuya, S.-I. Itoh, K. Itoh
  • 学会等名: 第33回プラズマ核融合学会年会
  • 発表場所: 東北大学
  • 年月日: 2016-11-29
• [学会発表] Cross-Scale Coupling in Magnetized Turbulent Plasma (2016)
  • 著者名/発表者名: S. Inagaki
  • 学会等名: 日本物理学会2016年春季大会
  • 発表場所: 東北学院大
  • 年月日: 2016-03-19
• [学会発表] Measurement by a Microwave Frequency Comb Reflectometer in PANTA (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Mizokami, S. Inagaki, R. Minato, T. Tokuzawa, Y. Nagashima, T. Yamada, H. Arakawa, N. Kasuya, A. Fujisawa, M. Sasaki, Y. Kosuga, K. Itoh, S.-I. Itoh
  • 学会等名: The 17th Cross Straits Symposium on Energy and Environmental Science and Technology
  • 発表場所: 九州大学
  • 年月日: 2015-12-02
  • 国際学会
• [学会発表] 核融合研究における主幹プロジェクトの現状と小型炉への要望 (2015)
  • 著者名/発表者名: S. Inagaki
  • 学会等名: 第32回プラズマ核融合学会
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 2015-11-24
• [学会発表] Evaluation of flow velocity with a frequency comb Doppler Backscattering in PANTA (2015)
  • 著者名/発表者名: R. Minato, S. Inagaki, T. Mizokami, T. Yamada, Y. Nagashima, T. Tokuzawa, Y. Miwa, F. Kin, A. Fujisawa, N. Kasuya, K. Itoh, S.-I. Itoh
  • 学会等名: 25th International Toki Conference
  • 発表場所: 土岐
  • 年月日: 2015-11-03
  • 国際学会