パーソナルコンピュータクラスターを用いたトロイダルプラズマの乱流と構造の解析

• 研究課題/領域番号: 18360447
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 核融合学
• 研究機関: 核融合科学研究所
• 研究代表者: 藤澤 彰英 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 准教授 (60222262)
• 研究分担者: 清水 昭博 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 助教授 (00390633)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2008
• 研究課題ステータス: 完了 (2008年度)
• 配分額: 15,760千円 (直接経費: 14,200千円、間接経費: 1,560千円); 2008年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円); 2007年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円); 2006年度: 9,000千円 (直接経費: 9,000千円)
• キーワード: 磁場核融合 / プラズマ乱流 / 帯状流 / 重イオンビームプローブ / PCクラスター / 非線形相互作用 / 高エネルギー粒子 / CHS / アルフベンモード / コンピュータクラスター / ウェーブレット解析 / 輸送 / トロイダルプラズマ / MHDモード / 乱流

研究概要

パーソナルコンピューターの並列処理を用いた乱流と構造解析法の開発を行い、CHS の重イオンビームプローブデータの解析から、帯状流と背景乱流との結合、帯状磁場の発見、高速粒子とMHD 不安定性の相互作用の結果による振動帯状流の生成の観測などの新しい知見を得た。

研究成果

• [雑誌論文] A Review of Zonal Flow Experiments (2009)
  • 著者名/発表者名: Akihide Fujisawa
  • 雑誌名: Nuclear Fusion 49 ページ: 13001-13001
• [雑誌論文] Experimental Studies of Zonal Flow and Field in Compact Helical System Plasma (2008)
  • 著者名/発表者名: A. Fujisawa, et al.
  • 雑誌名: Physics of Plasmas 15 ページ: 55906-55906
• [雑誌論文] Zonal flow driven by energetic particle during magneto-hydro-dynamic burst in a toroidal plasma (2007)
  • 著者名/発表者名: S. Ohshima, A. Fujisawa, A. Shimizu, H. Nakano, H. Iguchi, Y. Yoshimura, K. Nagaoka, T. Minami, M. Isobe, S. Nishimura, C. Suzuki, T. Akiyama, C. Takahashi, M. Takeuchi, T. Ito, T. Watari, R. Kumazawa, S-I. Itoh, K. Itoh, K. Matsuoka, S. Okamura
  • 雑誌名: Plasma Physics and Controlled Fusion 49 ページ: 1945-1952
• [雑誌論文] Reconstruction method of local density fluctuation for heavy ion beam probe measurements (2007)
  • 著者名/発表者名: H. Nakano, A. Fujisawa, A. Shimizu, S. Ohshima, H. Iguchi, Y. Yoshimura, T. Minami
  • 雑誌名: Review of Scientific Instruments 78 ページ: 63502-63502
• [雑誌論文] Experimental progress on zonal flowphysics in toroidal plasmas (2007)
  • 著者名/発表者名: A. Fujisawa, T. Ido, A. Shimizu, S. Okamura, K. Matsuoka,H. Iguchi, Y. Hamada, H. Nakano, S. Ohshima, K. Itoh, K. Hoshino, K. Shinohara, Y. Miura, Y. Nagashima, S.-I. Itoh, M. Shats, H. Xia, J.Q. Dong, L.W. Yan, K.J. Zhao, G.D. Conway, U. Stroth, A.V. Melnikov, L.G. Eliseev, S.E. Lysenko, S.V. Perfilov, C. Hidalgo, G.R. Tynan, C. Holland, P.H. Diamond, G.R. McKee, R.J. Fonck, D.K. Gupta and P.M. Schoch
  • 雑誌名: Nuclear Fusion 47
• [雑誌論文] Experimental Evidence of a Zonal Magnetic Field in a Toroidal Plasma (2007)
  • 著者名/発表者名: A. Fujisawa, K. Itoh, A. Shimizu, H. Nakano, S. Ohshima, H. Iguchi, K. Matsuoka, S. Okamura, T. Minami, Y. Yoshimura, K. Nagaoka, K. Ida, K. Toi, C. Takahashi, M. Kojima, S. Nishimura, M. Isobe, C. Suzuki, T. Akiyama, Y. Nagashima, S.-I. Itoh, and P. H. Diamond
  • 雑誌名: Physical Review Letters 98 ページ: 165001-165001
• [雑誌論文] Evaluation of local magnetic field fluctuation in a toroidal plasma with heavy ion beam probe (2007)
  • 著者名/発表者名: A. Fujisawa, A. Shimizu, H. Nakano, S. Ohshima
  • 雑誌名: Plasma Physics and Controlled Fusion 49 ページ: 845-855
• [雑誌論文] Intermittent characteristics in coupling between turbulence and zonal flows (2007)
  • 著者名/発表者名: A. Fujisawa, A. Shimizu et al.
  • 雑誌名: Plasma Phys. Control. Fusion 49 ページ: 211-211
• [雑誌論文] Causal Relationship between Zonal Flow and Turbulence in a Toroidal Plasma (2007)
  • 著者名/発表者名: A. Fujisawa, A. Shimizu, et al.
  • 雑誌名: Journal of Physical Society of Japan 76 ページ: 33501-33501
  • NAID: 110006240182
• [雑誌論文] Recipe for Fabricating Zeolite Ion Source for Plasma Probing (2007)
  • 著者名/発表者名: A. Fujisawa, A. Shimizu, H. Nakano, S. Ohshima, H. Iguchi
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics 46 ページ: 1710-1710
  • NAID: 10018901461
• [雑誌論文] Experimental Evidence of a Zonal Magnetic Field in a Toroidal Plasma (2007)
  • 著者名/発表者名: A. Fujisawa, et. al.
  • 雑誌名: Physical Review Letters 98
  • 査読あり
• [雑誌論文] Intermittent Characteristics in Coupling between Turbulence and Zonal Flows (2007)
  • 著者名/発表者名: A. Fujisawa, et. al.
  • 雑誌名: Plasma Physics and Controlled Fusion 49 ページ: 211-217
  • 査読あり
• [雑誌論文] Causal Relationship between Zonal Flows and Turbulence in a Toroidal Plasma (2007)
  • 著者名/発表者名: A. Fujisawa, et. al.
  • 雑誌名: Journal of Japanese Physical Society 76
  • NAID: 110006240182
  • 査読あり
• [雑誌論文] Causal relationship between zonal flow and turbulence in a toroidal plasma (2007)
  • 著者名/発表者名: A.Fujisawa et al.
  • 雑誌名: Journal of Physics Society of Japan 76・3 ページ: 33501-33501
  • NAID: 110006240182
• [雑誌論文] Intermittent characteristics in coupling between turbulence and zonal flows (2007)
  • 著者名/発表者名: A.Fujisawa et al.
  • 雑誌名: Plasma Physics and Controlled Fusion 49・3 ページ: 211-217
• [雑誌論文] Observation of internal coherent mode structure using heavy ion beam probe (2006)
  • 著者名/発表者名: S. Ohshima, A. Fujisawa, A. Shimizu and H. Nakano
  • 雑誌名: Review of Science Instruments 77
• [雑誌論文] Development of Zeolite Ion Source for Beam Probe Measurements of High Temperature Plasma (2006)
  • 著者名/発表者名: S. Ohshima, A. Fujisawa, A. Shimizu, H. Nakano
  • 雑誌名: Review of Scientific Instruments 77
• [雑誌論文] Spectrograph of Electric Field Fluctuation in Toroidal Helical Plasma (2006)
  • 著者名/発表者名: A. Fujisawa, K. Itoh, A. Shimizu, et al.
  • 雑誌名: Plasma Physics and Controlled Fusion 48
• [雑誌論文] Properties of turbulence and stationary zonal flow on transport barrier in CHS (2006)
  • 著者名/発表者名: A Fujisawa, A Shimizu, H Nakano, et al.
  • 雑誌名: Plasma Physics and Controlled Fusion 48
• [雑誌論文] Turbulence and transport characteristics on a barrier in a toroidal plasma (2006)
  • 著者名/発表者名: A. Fujisawa, A. Shimizu, H. Nakano, et al.
  • 雑誌名: Plasma Physics and Controlled Fusion 48
• [雑誌論文] Properties of turbulence and stationary zonal flow on transport barrier in CHS (2006)
  • 著者名/発表者名: A.Fujisawa et al.
  • 雑誌名: Plasma Physics and Controlled Fusion 48・5A
• [雑誌論文] Spectograph of electric field fluctuation in toroidal helical plasma (2006)
  • 著者名/発表者名: A.Fujisawa et al.
  • 雑誌名: Plasma Physics and Controlled Fusion 48・4
• [雑誌論文] Turbulence and transport characteristics of a barrier in a toroidal plasma (2006)
  • 著者名/発表者名: A.Fujisawa et al.
  • 雑誌名: Plasma Physics and Controlled Fusion 48・4
• [学会発表] Confinement Studies for Future Devices Beyond ITER (2008)
  • 著者名/発表者名: A. Fujisawa
  • 学会等名: 18^<th> International Toki Conference
  • 発表場所: Toki Japan
  • 年月日: 2008-12-10
• [学会発表] Oscillatory Zonal Flows Driven by Interaction between Energetic Ions and CHS Fishbone-like Instability (2008)
  • 著者名/発表者名: A. Fujisawa
  • 学会等名: US-Japan JIFT Workshop on Energetic Particle Physics in Toroidal Plasmas
  • 発表場所: Toki, Japan
• [学会発表] Experimental Confinement Studies Beyond ITER (2008)
  • 著者名/発表者名: A. Fujisawa
  • 学会等名: 18th International Toki Conference
  • 発表場所: Toki Japan
• [学会発表] Study of Energetic Ion Driven Instability using Heavy Ion Beam Probes on Compact Helical System S. Ohshima (2008)
  • 著者名/発表者名: A. Fujisawa, A. Shimizu, H. Nakano, H. Nishimura and CHS group
  • 学会等名: 50th Annual Meeting of the Division of Plasma Physics
  • 発表場所: Dallas, Texas
• [学会発表] Oscillatory Zonal Flows Driven by Interaction between Energetic Ions and CHS Fishbone Instability (2008)
  • 著者名/発表者名: A. Fujisawa, S. Ohshima A. Shimizu, H. Nakano, H. Iguchi, K. Itoh, S. Okamura, K. Matsuoka, T. Minami, Y. Yoshimura, K. Nagaoka, C. Takahashi, S. Nishimura, M. Isobe, C. Suzuki, T Akiyama, CHS group
  • 学会等名: 22nd IAEA Fusion Energy Conference
  • 発表場所: Geneva, Switzerland
• [学会発表] Turbulence Measurements and Discovery of Zonal Magnetic Field using HIBPs in CHS (2008)
  • 著者名/発表者名: Akihide Fujisawa, Kimitaka Itoh, Akihiro Shimizu, Haruhisa Nakano, Shinsuke Ohshima, Harukazu Iguchi, Shoichi Okamura, Keisuke Matsuoka, CHS group
  • 学会等名: International Congress on Plasma Physics
  • 発表場所: Fukuoka Japan
• [学会発表] Experimental Achievements in Plasma Confinement and Turbulence (2008)
  • 著者名/発表者名: A. Fujisawa
  • 学会等名: 2nd International ITER Summer School 2008
  • 発表場所: Fukuoka Japan
• [学会発表] HIBP を用いた複数の高速イオン励起不安定性の内部構造解明 (2008)
  • 著者名/発表者名: 大島慎介、藤澤彰英、清水昭博、中野治久、CHS グループ
  • 発表場所: 近畿大学(東大阪市)
• [学会発表] トロイダルプラズマにおける帯状磁場構造の発見 (2008)
  • 著者名/発表者名: 藤澤彰英、伊藤公孝、清水昭博、中野治久, 大島慎介, 吉村泰夫、井口春和、岡村昇一, 松岡啓介、CHSグループ
  • 学会等名: 日本物理学会第63回年次大会
  • 発表場所: 近畿大学(東大阪市)
• [学会発表] Experimental Studies of Zonal Flow and Field in CHS PIasma (2007)
  • 著者名/発表者名: A. Fujisawa
  • 学会等名: American Physical Society Meeting
  • 発表場所: Orlando,Florida
  • 年月日: 2007-11-14
• [学会発表] CHS における高速イオン励起不安定性時の内部構造発展の観測 (2007)
  • 著者名/発表者名: 大島慎介、藤澤彰英、清水昭博、中野治久、CHS グループ
  • 学会等名: プラズマ・核融合学会 第24回年会
  • 発表場所: イーグレひめじ(姫路市)
• [学会発表] CHS プラズマの放射崩壊時におけるHIBP を用いた揺動解析 (2007)
  • 著者名/発表者名: 中野 治久、藤澤 彰英、清水昭博、大島 慎介、吉村 泰夫、 南 貴司、 鈴木 千尋、CHSグループ
  • 学会等名: プラズマ・核融合学会 第24回年会
  • 発表場所: イーグレひめじ(姫路市)
• [学会発表] Experimental Studies of Zonal Flow and Field in CHS Plasma (2007)
  • 著者名/発表者名: A. Fujisawa, K. Itoh, A. Shimizu, H. Nakano, S. Ohshima, H. Iguchi, K. Matsuoka, S. Okamura, T. Minami, Y. Yoshimura, K. Nagaoka,K. Ida, K. Toi, C. Takahashi, M. Kojima, S. Nishimura, M. Isobe, C. Suzuki, T Akiyama, T. Ido, Y. Nagashima, S.-I. Itoh, and P. H. Diamond
  • 学会等名: 49th Annual Meeting of the Division of Plasma Physics
  • 発表場所: Orlando, Florida
• [学会発表] Zonal Flows and Fields Generated by Turbulence in CHS (2007)
  • 著者名/発表者名: A. Fujisawa, K. Itoh, A. Shimizu, H. Nakano, S. Ohshima, K. Matsuoka, S. Okamuara, CHS-group
  • 学会等名: 17th International Toki Conference
  • 発表場所: Toki, Japan
• [学会発表] Zonal Flow Driven By High-Energy Particle during Nonlinear MHD (2007)
  • 著者名/発表者名: S. Ohshima, A.Fujisawa, A.Shimizu, H.Nakano and CHS group
  • 学会等名: 11th IAEA Technical Meeting on H-mode Physics and Transport Barriers
  • 発表場所: Tsukuba, Japan
• [学会発表] 帯状流とダイナモに関するプラズマ研究 (2007)
  • 著者名/発表者名: 藤澤彰英
  • 学会等名: 日本天文学会2007年秋期年会
  • 発表場所: 岐阜大学(岐阜市)
• [学会発表] 帯状流と乱流の間欠的結合について (2007)
  • 著者名/発表者名: 藤澤彰英、清水昭博、中野治久, 大島慎介, 井口春和, 吉村泰夫、永岡賢一, 南貴司、秋山毅志, 磯部光孝, 鈴木千尋, 西村伸, 岡村昇一, 松岡啓介、伊藤公孝、CHSグループ
  • 学会等名: 第62回日本物理学会年次大会
  • 発表場所: 北海道大学(札幌市)
• [学会発表] CHSバーストのHIBPによる時空間構造観測 (2007)
  • 著者名/発表者名: 大島慎介、藤澤彰英、清水昭博、中野治久、CHS グループ
  • 学会等名: 日本物理学会第62回年次大会
  • 発表場所: 鹿児島大学(鹿児島市)
• [学会発表] CHSにおける密度上昇時のHIBPによるプラズマ観測 (2007)
  • 著者名/発表者名: 中野 治久、 藤澤 彰英、 清水 昭博、 大島慎介、 井口 春和、吉村 泰夫、 南 貴司、 CHSグループ
  • 学会等名: 日本物理学会第62回春期大会
  • 発表場所: 鹿児島大学(鹿児島市)
• [学会発表] CHS における帯状流とGAMのHIBP 観測 (2007)
  • 著者名/発表者名: 藤澤彰英、清水昭博、中野治久, 大島慎介, 井口春和, 吉村泰夫、永岡賢一, 南貴司、秋山毅志,磯部光孝, 鈴木千尋, 西村伸, 岡村昇一,松岡啓介、伊藤公孝、CHSグループ
  • 学会等名: 日本物理学会第62回春期大会
  • 発表場所: 鹿児島大学(鹿児島市)
• [学会発表] Experimental Progress on Zonal Flow Physics (2006)
  • 著者名/発表者名: A. Fujisawa, T. Ido, A. Shimizu, S. Okamura, K. Matsuoka, Y. Hamada, K. Hoshino, Y. Nagashima, K. Shinohara, H. Nakano, S. Ohshima, Y. Miura, K. Itoh, S. -I. Itoh, M. Shats, H. Xia, J. Q. Dong, L. W. Yan, K. J. Zhao, G. D. Conway, *U. Stroth, A. Melnikov, L.G. Eliseev, S.E. Lysenko and S.V. Perfilov, C. Hidalgo, G. R. Tynan, *G. R. Mckee, C. Holland, *R. J. Fonck, *D. K. Gupta, P. H. Diamond
  • 学会等名: 21st IAEA Fusion Energy Conference
  • 発表場所: Chengdu, China
• [学会発表] Reconstruction Method of Local Density Fluctuations in Measurements Using Heavy Ion Beam Probe in CHS (2006)
  • 著者名/発表者名: H. Nakano, A. Fujisawa, A. Shimizu, S. Ohshima, H. Iguchi, T. Minami, Y. Yoshimura, K. Nagaoka, K. Matsuoka, S. Okamura, CHS Group
  • 学会等名: 3rd Japan-Korea Seminar on Advanced Diagnostics for Steady-State Fusion Plasma
  • 発表場所: Miyagi Japan
• [学会発表] Experimental Observations of Zonal Flows and Turbulence in a Toroidal Plasma (2006)
  • 著者名/発表者名: A. Fujisawa,A. Shimizu, H. Nakano, S. Ohshima, K. Itoh, Y. Nagashima1, S.-I. Itoh1, H. Iguchi, Y. Yoshimura, T. Minami, K. Nagaoka, C. Takahashi, M. Kojima, S. Nishimura, M. Isobe, C. Suzuki, T Akiyama, T. Ido, K. Matsuoka, and S. Okamura
  • 学会等名: 13th International Congress on Plasma Physics
  • 発表場所: Kiev Uklaine
• [学会発表] トロイダルプラズマでの乱流と帯状流の実験研究 (2006)
  • 著者名/発表者名: 藤澤彰英
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2006年大会
  • 発表場所: 幕張メッセ国際会議場(千葉市)
• [学会発表] Observation of internal coherent mode structure using HIBP S (2006)
  • 著者名/発表者名: Ohshima, A.Fujisawa, A.Shimizu, H.Nakano
  • 学会等名: 16th Topical Conference on High-Temperature Plasma Diagnostics
  • 発表場所: Williamsburg, Virginia
• [図書] Experimental Achievements on Plasma Confinement and Turbulence (2009)
  • 著者名/発表者名: A. Fujisawa
  • 出版者: American Institute of Physics
• [図書] 2^<nd> ITER International Summer School (2009)
  • 著者名/発表者名: A. Fujisawa
  • 総ページ数: 243
  • 出版者: American Institute of Physics