ミラー磁場配位における自発励起アルベン波動の境界条件および非等方性緩和の研究

• 研究課題/領域番号: 15K17797
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: プラズマ科学
• 研究機関: 筑波大学
• 研究代表者: 池添 竜也 筑波大学, 数理物質系, 助教 (70582849)
• 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: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2017年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2016年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2015年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
• キーワード: 波動計測 / マイクロ波反射計 / AIC波動 / ICRF加熱 / 高エネルギーイオン計測 / 温度非等方性 / スイッチングアンテナ / 波動粒子相互作用 / アルベンイオンサイクロトロン波動 / ICRF波動 / ミラー磁場 / 非線形波動結合

研究成果の概要

複合ミラー磁場型プラズマ閉じ込め装置GAMMA 10では、ICRF加熱により強いイオン温度非等方性が形成され、アルベンイオンサイクロトロン(AIC)波動が励起される。不安定周波数帯に離散的に複数励起されるAIC波動の空間構造を、高速アンテナスイッチングを導入した2chマイクロ波反射計を用いて調べた。AIC波動に伴う密度揺動振幅の径方向分布、軸方向5点の分布、位相差分布の時間発展の計測に成功し、AIC波動間で異なる軸方向空間構造の存在が初めて見出された。また、AIC波動間の非線形結合により差周波揺動が特に径方向内側領域において生成され、非等方性の緩和に寄与していることが示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] Measurement of ICRF wave propagation using a microwave reflectometer with fast antenna switching on GAMMA 10 (2017)
  • 著者名/発表者名: R. Ikezoe, M. Ichimura, J. Itagaki, M. Hirata, S. Sumida, S. Jang, K. Izumi, A. Tanaka, R. Sekine, Y. Kubota, Y. Shima, J. Kohagura, M. Yoshikawa, M. Sakamoto and Y. Nakashima
  • 雑誌名: Journal of Instrumentation 巻: 12 号: 12 ページ: C12017-C12017
  • DOI: 10.1088/1748-0221/12/12/c12017
  • 査読あり
• [雑誌論文] Multi-point measurement using two-channel reflectometer with antenna switching for study of high-frequency fluctuations in GAMMA 10 (2017)
  • 著者名/発表者名: R. Ikezoe, M. Ichimura, T. Okada, J. Itagaki, M. Hirata, S. Sumida, S. Jang, K. Izumi, A. Tanaka, M. Yoshikawa, J. Kohagura, M. Sakamoto, and Y. Nakashima
  • 雑誌名: Rev. Sci. Instrum. 巻: 88 号: 3 ページ: 033504-033504
  • DOI: 10.1063/1.4978323
  • NAID: 120007129202
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Development of internal ICRF wave detection using microwave reflectometry on GAMMA 10 (2016)
  • 著者名/発表者名: R. Ikezoe, M. Ichimura, J. Itagaki, M. Hirata, S. Sumida, S. Jang, M. Yoshikawa, J. Kohagura, M. Sakamoto, and Y. Nakashima
  • 雑誌名: AIP Conference Proceedings 巻: 1771 ページ: 050002-050002
  • DOI: 10.1063/1.4964196
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] ICRF heating in the plug/barrier region to control end-loss ions on GAMMA 10/PDX (2016)
  • 著者名/発表者名: S. Jang, M. Ichimura, S. Sumida, M. Hirata, R. Ikezoe, M. Sakamoto, T. Okada, Y. Iwamoto, Y. Onodera, J. Itagaki, K. Ichimura, and Y. Nakashima
  • 雑誌名: AIP Conference Proceedings 巻: 1771 ページ: 030011-030011
  • DOI: 10.1063/1.4964167
  • 査読あり
• [雑誌論文] Direct Observation of Electron Heating by Electron Landau Damping of Alfvén Ion Cyclotron Waves Using Thomson Scattering System in the Tandem Mirror GAMMA 10/PDX (2016)
  • 著者名/発表者名: M. Yoshikawa, R. Ikezoe, K. Ohta, X. Wang, J. Kohagura, Y. Shima, M. Chikatsu, K. Ichimura, M. Sakamoto, M. Ichimura, T. Imai, R. Minami, K. Tsumura and Y. Nakashima
  • 雑誌名: Plasma and Fusion Research 巻: 11 号: 0 ページ: 2402051-2402051
  • DOI: 10.1585/pfr.11.2402051
  • NAID: 130005395220
  • ISSN: 1880-6821
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spatial Structure of Spontaneously Excited ICRF Waves and Relevant High-Energy Ion Loss in the GAMMA 10 Tandem Mirror (2016)
  • 著者名/発表者名: R. Ikezoe, M. Ichimura, M. Hirata, T. Okada, S. Sumida, S. Jang, J. Itagaki, M. Yoshikawa, J. Kohagura, M. Sakamoto, Y. Nakashima
  • 雑誌名: Proceedings of 26th IAEA-FEC 巻: -
  • 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Wave excitation by nonlinear coupling among shear Alfven waves in a mirror-confined plasma (2015)
  • 著者名/発表者名: R. Ikezoe, M. Ichimura, T. Okada, M. Hirata, T. Yokoyama, Y. Iwamoto, S. Sumida, S. Jang, K. Takeyama, M. Yoshikawa, J. Kohagura, Y. Shima, and X. Wang
  • 雑誌名: Phys. Plasmas 巻: 22 号: 9 ページ: 90701-90701
  • DOI: 10.1063/1.4930216
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Extension of Operational Regimes with ICRF Heating on GAMMA 10/PDX (2015)
  • 著者名/発表者名: R. Ikezoe, M. Ichimura, M. Hirata, T. Yokoyama, Y. Iwamoto, T. Okada, S. Sumida, K. Takeyama, S. Jang, T. Oi, K. Ichimura, Y. Nakashima
  • 雑誌名: Fusion Sci.Technol. 巻: 68 号: 1 ページ: 63-69
  • DOI: 10.13182/fst14-853
  • 査読あり
• [雑誌論文] Internal Measurement of Propagation of ICRF Waves by Using Reflectometers on GAMMA 10 (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Okada, R. Ikezoe, M. Ichimura, M. Hirata, T. Yokoyama, Y. Iwamoto, S. Sumida, K. Takeyama, S. Jang, M. Yoshikawa, J. Kohagura, Y. Shima
  • 雑誌名: Fusion Sci.Technol. 巻: 68 号: 1 ページ: 161-165
  • DOI: 10.13182/fst14-898
  • 査読あり
• [雑誌論文] High-Density Plasma Production in the GAMMA 10 Central Cell with ICRF Heating on Both Anchor Cells (2015)
  • 著者名/発表者名: S. Sumida, M. Ichimura, T. Yokoyama, M. Hirata, R. Ikezoe, Y. Iwamoto, T. Okada, K. Takeyama, S. Jang, M. Sakamoto, Y. Nakashima, M. Yoshikawa, R. Minami, K. Oki, M. Mizuguchi, K. Ichimura
  • 雑誌名: Fusion Sci.Technol. 巻: 68 号: 1 ページ: 136-141
  • DOI: 10.13182/fst14-890
  • 査読あり
• [雑誌論文] Analysis of Wave Excitation of the Phase-Control ICRF Antennas with Three-Dimensional Full Wave Code on GAMMA 10 (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Yokoyama, M. Ichimura, A. Fukuyama, S. Sumida, M. Hirata, R. Ikezoe, Y. Iwamoto, T. Okada, K. Takeyama, S. Jang
  • 雑誌名: Fusion Sci.Technol. 巻: 68 号: 1 ページ: 185-189
  • DOI: 10.13182/fst14-899
  • 査読あり
• [学会発表] Recent Studies Toward ICRF Heating of a High Density Linear Plasma on GAMMA 10/PDX (2018)
  • 著者名/発表者名: R. Ikezoe, M. Ichimura, M. Hirata, S. Sumida, S. Jang, J. Itagaki, K. Izumi, A. Tanaka, Y. Kubota, R. Sekine, J. Kohagura, Y. Shima, M. Yoshikawa, R. Minami, M. Sakamoto, and Y. Nakashima
  • 学会等名: Japan-Korea Workshop on Physics and Technology of Heating and Current Drive in Fusion Plasmas
  • 国際学会
• [学会発表] GAMMA 10/PDXにおける高速イオンの軸方向輸送解明に向けた波動計測の高度化 (2017)
  • 著者名/発表者名: 池添竜也，市村真，板垣惇平，泉昂希，平田真史，隅田脩平，ジャンソウォン，田中温人，坂本瑞樹，中嶋洋輔
  • 学会等名: 仙台プラズマフォーラム 『プラズマ流の基礎と応用に関する研究会』 電気通信研究所共同プロジェクト研究会 『プラズマ流中マルチスケール構造形成による新規反応場の開拓に関する研究会』
  • 発表場所: 東北大学工学研究科（宮城県仙台市）
  • 年月日: 2017-03-02
• [学会発表] Measurement of ICRF wave propagation using a microwave reflectometer with fast antenna switching on GAMMA 10 (2017)
  • 著者名/発表者名: R. Ikezoe, M. Ichimura, J. Itagaki, M. Hirata, S. Sumida, S. Jang, K. Izumi, A. Tanaka, R. Sekine, Y. Kubota, Y. Shima, J. Kohagura, M. Yoshikawa, M. Sakamoto, and Y. Nakashima
  • 学会等名: 18th International symposium on Laser-Aided Plasma Diagnostics
  • 国際学会
• [学会発表] Correction of time varying offset in a heterodyne reflectometer for fluctuation measurement on GAMMA 10 (2017)
  • 著者名/発表者名: J. Itagaki, R. Ikezoe, M. Ichimura, M. Hirata, S. Sumida, S. Jang, K. Izumi, A. Tanaka, R. Sekine, Y. Kubota, Y. Shima, J. Kohagura, M. Yoshikawa, M. Sakamoto and Y. Nakashima
  • 学会等名: 18th International symposium on Laser-Aided Plasma Diagnostics
  • 国際学会
• [学会発表] GAMMA 10/PDXにおけるICRF高周波を用いた端損失イオンの制御 (2017)
  • 著者名/発表者名: ジャン ソウォン，市村 真，平田 真史，池添 竜也，坂本 瑞樹，隅田 脩平，板垣惇平，泉 昂希，田中 温人，久保田 裕士，関根 諒，中嶋 洋輔
  • 学会等名: Plasma Conference 2017
• [学会発表] GAMMA 10における自発励起ICRF波動に起因する端損失高エネルギーイオンの測定 (2017)
  • 著者名/発表者名: 泉昂希，池添竜也，市村真，平田真史，坂本瑞樹，隅田脩平，ジャンソウォン，板垣惇平，田中温人，久保田裕士，関根諒，中嶋洋輔
  • 学会等名: Plasma Conference 2017
• [学会発表] GAMMA 10における位相制御ICRF加熱のプラズマ内部波動の評価 (2017)
  • 著者名/発表者名: 板垣惇平，池添竜也，市村真，平田真史，隅田脩平，ジャンソウォン，泉昂希，田中温人，関根諒，久保田裕士，嶋頼子，小波蔵純子，吉川正志，坂本瑞樹，中嶋洋輔
  • 学会等名: Plasma Conference 2017
• [学会発表] GAMMA 10/PDXを用いた高密度直線プラズマのイオン加熱に向けた取り組み (2017)
  • 著者名/発表者名: 池添竜也, 市村真, ジャンソウォン, 平田真史, 隅田脩平, 板垣惇平, 泉昂希, 田中温人, 久保田裕士, 関根諒, 坂本瑞樹, GAMMA 10/PDXグループ
  • 学会等名: Plasma Conference 2017
• [学会発表] ICRF heating based approach for production of a linear plasma with high ion temperature (2017)
  • 著者名/発表者名: R. Ikezoe, M. Ichimura, S. Jang, M. Hirata, S. Sumida, J. Itagaki, K. Izumi, A. Tanaka, Y. Kubota, R. Sekine, M. Sakamoto, and Y. Nakashima
  • 学会等名: 6th International Workshop on Plasma Material Interaction Facilities for Fusion Research
  • 国際学会
• [学会発表] Studies on ion heating of the GAMMA 10/PDX plasma in a higher density regime toward a future divertor simulating linear device (2017)
  • 著者名/発表者名: R. Ikezoe, M. Ichimura, S. Jang, M. Hirata, S. Sumida, J. Itagaki, K. Izumi, A. Tanaka, Y. Kubota, R. Sekine, M. Sakamoto, and Y. Nakashima
  • 学会等名: 59th Annual Meeting of the APS Division of Plasma Physics
  • 国際学会
• [学会発表] アンテナスイッチングを用いた反射計による高温プラズマ内部アルベン波動の径方向と磁力線方向の構造計測 (2016)
  • 著者名/発表者名: 池添竜也，市村真，板垣惇平，平田真史，隅田脩平，ジャンソウォン，泉昂希，田中温人，吉川正志，小波蔵純子，坂本瑞樹，中嶋洋輔
  • 学会等名: 第33回プラズマ・核融合学会年会
  • 発表場所: 東北大学青葉山キャンパス（宮城県仙台市）
  • 年月日: 2016-11-29
• [学会発表] Probing of high-frequency coherent fluctuations by using a two-channel microwave reflectometer with antenna switching (2016)
  • 著者名/発表者名: R. Ikezoe, M. Ichimura, J. Itagaki, M. Hirata, S. Sumida, S. Jang, K. Izumi, A. Tanaka, M. Yoshikawa, J. Kohagura, M. Sakamoto, Y. Nakashima
  • 学会等名: 58th Annual Meeting of the APS Division of Plasma Physics
  • 発表場所: San Jose, USA
  • 年月日: 2016-10-31
  • 国際学会
• [学会発表] Spatial Structure of Spontaneously Excited ICRF Waves and Relevant High-Energy Ion Loss in the GAMMA 10 Tandem Mirro (2016)
  • 著者名/発表者名: R. Ikezoe, M. Ichimura, M. Hirata, T. Okada, S. Sumida, S. Jang, J. Itagaki, M. Yoshikawa, J. Kohagura, M. Sakamoto, Y. Nakashima
  • 学会等名: 26th IAEA Fusion Energy Conference
  • 発表場所: Kyoto International Conference Center, Kyoto city, Japan
  • 年月日: 2016-10-17
  • 国際学会
• [学会発表] Development of internal ICRF wave detection using microwave reflectometry on GAMMA 10 (2016)
  • 著者名/発表者名: R. Ikezoe, M. Ichimura, J. Itagaki, M. Hirata, S. Sumida, S. Jang, M. Yoshikawa, J. Kohagura, M. Sakamoto, Y. Nakashima
  • 学会等名: 11th International Conference on Open Magnetic Systems for Plasma Confinement
  • 発表場所: Novosibirsk, Russia
  • 年月日: 2016-08-08
  • 国際学会
• [学会発表] アンテナスイッチグを用いた反射計による多点 ICRF波動計測 (2016)
  • 著者名/発表者名: 池添竜也，市村真，板垣惇平，平田真史，隅田脩平，ジャンソウォン，泉昂希，田中温人，吉川正志，小波蔵純子，坂本瑞樹，中嶋洋輔
  • 学会等名: 第6回ICRF研究会「ICRF加熱装置の高性能化と将来応用」
  • 発表場所: 核融合科学研究所（岐阜県土岐市）
• [学会発表] GAMMA10高温プラズマ中のアルベン波動の2点相関 (2015)
  • 著者名/発表者名: 池添竜也，市村真，岡田拓也，板垣惇平，平田真史，坂本瑞樹，岩本嘉章，隅田脩平，ジャンソウォン，小野寺悠斗，吉川正志，小波蔵純子，嶋頼子，王小龍，中嶋洋輔
  • 学会等名: 第32回プラズマ・核融合学会年会
  • 発表場所: 名古屋大学（愛知県名古屋市）
  • 年月日: 2015-11-24
• [学会発表] GAMMA10内部領域における反射計を用いたICRF波動の吸収と伝搬計測 (2015)
  • 著者名/発表者名: 岡田拓也，池添竜也，市村真，平田真史，坂本瑞樹，隅田脩平，岩本嘉章，ジャンソウォン，板垣惇平，小野寺悠斗，吉川正志，小波蔵純子，嶋頼子，中嶋洋輔
  • 学会等名: 第32回プラズマ・核融合学会年会
  • 発表場所: 名古屋大学（愛知県名古屋市）
  • 年月日: 2015-11-24
• [学会発表] GAMMA10セントラル部におけるマイクロ波反射計を用いた低周波波動励起の観測 (2015)
  • 著者名/発表者名: 板垣惇平，池添竜也，岡田拓也，市村真，平田真史，坂本瑞樹，隅田脩平，岩本嘉章，ジャンソウォン，小野寺悠人，吉川正志，小波蔵純子，嶋頼子，中嶋洋輔
  • 学会等名: 第32回プラズマ・核融合学会年会
  • 発表場所: 名古屋大学（愛知県名古屋市）
  • 年月日: 2015-11-24
• [学会発表] Excitation of low-frequency waves via coupling between slow Alfven waves in the GAMMA 10 tandem mirror (2015)
  • 著者名/発表者名: R. Ikezoe, M. Ichimura, T. Okada, M. Hirata, T. Yokoyama, Y. Iwamoto, S. Sumida, K. Takeyama, S. Jang, T. Oi, M. Yoshikawa, J. Kohagura, Y. Shima
  • 学会等名: 57th Annual Meeting of the APS Division of Plasma Physics
  • 発表場所: Savannah, USA
  • 年月日: 2015-11-16
  • 国際学会
• [学会発表] Measurement of the ICRF wave propagation in the internal region of plasmas by using reflectometers on GAMMA10 (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Okada, R. Ikezoe, M. Ichimura, M. Hirata, S. Sumida, Y. Iwamoto, S. Jang, J. Itagaki, Y. Onodera, M. Yoshikawa, J. Kohagura, Y. Shima
  • 学会等名: 57th Annual Meeting of the APS Division of Plasma Physics
  • 発表場所: Savannah, USA
  • 年月日: 2015-11-16
  • 国際学会
• [学会発表] GAMMA 10/PDXダイバータ模擬実験に向けたICRFによる熱及び粒子束制御の進展 (2015)
  • 著者名/発表者名: 池添竜也，市村 真，平田真史，坂本瑞樹，隅田脩平，ジャンソウォン，岩本嘉章，岡田拓也，板垣淳平，小野寺悠斗，市村和也，中嶋洋輔
  • 学会等名: 平成27年度第1回ダイバータ物理・工学合同研究会
  • 発表場所: つくばサイエンス・インフォメーションセンター（茨城県つくば市）
  • 年月日: 2015-07-30