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トロイダルプラズマにおける運動論的輸送シミュレーション

研究課題

研究課題/領域番号 18560790
研究種目

基盤研究(C)

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 村上 定義  京都大学, 工学研究科, 准教授 (40249967)
研究期間 (年度) 2006 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
3,790千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 390千円)
2007年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2006年度: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
キーワードトロイダルプラズマ / 輸送現象 / 運動論的解析 / 速度分布関数
研究概要

1.軸対称系における運動論的輸送方程式の定式化:トカマクにおける新古典輸送現象を記述するために,ジャイロ運動論方程式から出発して,クーロン衝突項の軌道平均を行うことにより位相空間における拡散係数を求め,新古典輸送係数を評価した.
2.3次元フォッカープランクコードの拡張:各磁気面毎の速度分布関数に対するフォッカープランク解析において,電子やイオンなど多成分の速度分布関数を取扱うことができるように拡張するとともに,非線形クーロン衝突項についても,相対論効果を取り入れ,エネルギーを保存するクーロン衝突項を実装した.さらた空間拡散項を含めた3次元フォッカープランク解析の並列化を行い,運動論的輸送シミュレーションに着手した.
3.トカマク輸送解析コードTASKとの結合:拡張された3次元フォッカープランクコードTASK/FPを,統合コードシステTASKに組み込むとともに,TASKコードを用いて拡散型輸送方程式によるトカマク輸送モデルの検証ならびに流体型輸送方程式によるトカマク輸送現象の解析を行った.
4.非軸対称系における運動論的輸送方程式の定式化:非軸対称系であるヘリオトロン配位について,新古典輸送現象を記述するために位相空間における実空間拡散項の評価を行った.
5.周辺プラズマ輸送の運動論的解析:プラズマ周辺部におけるプラズマー壁相互作用の定量的な解析をおこなうため,磁化プラズマ中の壁前面におけるシース形成をジャイロ運動を用いて解析し,壁に入射する粒子の角度分布およびエネルギー分布を求めて,通常の粒子シミュレーションの結果と比較し,ジャイロ運動論を用いたシース形成解析の結果が妥当であることを示した.

報告書

(3件)
  • 2007 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (26件)

すべて 2008 2007 2006

すべて 雑誌論文 (14件) (うち査読あり 8件) 学会発表 (12件)

  • [雑誌論文] Gyrokinetic Approach to the Analysis of Incident Angle Distribution of Ions in a Magne tized Sheath2008

    • 著者名/発表者名
      G. Kawamura, A. Fukuyama
    • 雑誌名

      Contributions to Plasma Physics 48

      ページ: 126-130

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dynamic transport simulation code including plasma rotation and radial electric field2008

    • 著者名/発表者名
      M. Honda and A. Fukuyama
    • 雑誌名

      Journal of Computational Physics 227

      ページ: 2808-2844

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Refi nement of the gyrokinetic equations for edge plasmas with large flow shears2008

    • 著者名/発表者名
      G. Kawamura, A. Fukuyama
    • 雑誌名

      Physics of Plasmas 15

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Gyrokinetic Approach to the Analysis of Incident Angle Distribution of Ions in a Magnetized Sheath2008

    • 著者名/発表者名
      G., Kawamura, A., Fukuyama
    • 雑誌名

      Contributions to Plasma Physics 48

      ページ: 126-130

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Dynamic transport simulation code including plasma rotation and radial electric field2008

    • 著者名/発表者名
      M., Honda, A., Fukuyama
    • 雑誌名

      Journal of Computational Physics 227

      ページ: 2808-2844

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Refinement of the gyro-kinetic equations for edge plasmas with large flow shears2008

    • 著者名/発表者名
      G., Kawamura, A., Fukuyama
    • 雑誌名

      Physics of Plasmas 15

      ページ: 42304-42304

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Gyrokinetic Approach to the Analysis of Incident Angle Distribution of Ions in a Magnetized Sheath2008

    • 著者名/発表者名
      G. Kawamura, A. Fukuyama
    • 雑誌名

      Contributions to Plasma Physics 48

      ページ: 126-130

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dynamic transport simulation code including plasma rotation and radial electric field2008

    • 著者名/発表者名
      M. Honda, A. Fukuyama
    • 雑誌名

      Journal of Computational Physics 227

      ページ: 2808-2844

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Refinement of the gyrokinetic equations for edge plasmas with large flow shears2008

    • 著者名/発表者名
      G. Kawamura, A. Fukuyama
    • 雑誌名

      Physics of Plasmas 15

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Kinetic modeling of a sheath layer in a magnetized collisionless plasma2007

    • 著者名/発表者名
      G. Kawamura, A. Fukuyama
    • 雑誌名

      Physics of Plasmas 14

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書 2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Kinetic modeling of a sheath layer in a magnetized collisionless plasma2007

    • 著者名/発表者名
      G., Kawamura, A., Fukuyama
    • 雑誌名

      Physics of Plasmas 14

      ページ: 83502-83502

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Comparison of turbulent transport models of L-and H-modes plasmas2006

    • 著者名/発表者名
      M. Honda and A. Fukuyama
    • 雑誌名

      Nuclear Fusion 46

      ページ: 580-593

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Comparison of turbulent transport models of L-ahd H-modes plasmas2006

    • 著者名/発表者名
      M., Honda, A., Fukuyama
    • 雑誌名

      Nuclear Fusion 46

      ページ: 580-593

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Comparison of turbulent transport models of L- ahd H-modes plasmas2006

    • 著者名/発表者名
      M.Honda, A.Fukuyama
    • 雑誌名

      Nuclear Fusion 46・5

      ページ: 580-580

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [学会発表] 強いシア流れに対するジャイロ運動論の高精度化2008

    • 著者名/発表者名
      河村学思, 福山淳
    • 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
    • 年月日
      2008-03-24
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書 2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 速度分布関数の時間発展を含めたイオンサイクロトロン波加熱の解析2008

    • 著者名/発表者名
      奴賀秀男, 福山 淳
    • 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
    • 年月日
      2008-03-24
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書 2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Refinement of gyrokinetic theory in the presence of strong shear flow2008

    • 著者名/発表者名
      G., Kawamura, A., Fukuyama
    • 学会等名
      63rd Annual meeting of JPS
    • 発表場所
      Kinki University
    • 年月日
      2008-03-24
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Analysis of ion cyclotron heating including the time evolution of velocity distribution functions2008

    • 著者名/発表者名
      H., Nuga, A., Fukuyama
    • 学会等名
      63rd Annual meeting of JPS
    • 年月日
      2008-03-24
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 速度分布関数の時間発展を含めた波動による加熱・電流駆動の解析2007

    • 著者名/発表者名
      奴賀秀男, 福山 淳
    • 学会等名
      第24回プラズマ・核融合学会年会
    • 発表場所
      イーグレひめじ
    • 年月日
      2007-11-30
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書 2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 磁化プラズマシース層の運動論的モデリングと壁への入射角分布の解析2007

    • 著者名/発表者名
      河村学思, 福山淳
    • 学会等名
      第24回プラズマ・核融合学会年会
    • 発表場所
      イーグレひめじ
    • 年月日
      2007-11-29
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書 2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Kinetic modeling of magnetized plasma sheath and analysis of incident angle distribution to the wall2007

    • 著者名/発表者名
      G., Kawamura, A., Fukuyama
    • 学会等名
      24th Annual meeting of JSPF
    • 発表場所
      Himeji
    • 年月日
      2007-11-29
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Analysis of wave heating and current drive including the time evolution of velocity distribution functions2007

    • 著者名/発表者名
      H., Nuga, A., Fukuyama
    • 学会等名
      24th, Annual meeting of JSPF
    • 発表場所
      Himeji
    • 年月日
      2007-11-29
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] トカマクにおける波動加熱と電流駆動の統合シミュレーション2006

    • 著者名/発表者名
      福山淳, 村上定義, 本多充
    • 学会等名
      第6回核融合エネルギー連合講演会
    • 発表場所
      富山国際会議場
    • 年月日
      2006-06-13
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 無衝突プラズマ壁遷移層の運動論的解析2006

    • 著者名/発表者名
      河村学思, 福山淳
    • 学会等名
      第6回核融合エネルギー連合講演会
    • 発表場所
      富山国際会議場
    • 年月日
      2006-06-13
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Integrated simulation of wave heating and current drive in tokamak plasmas2006

    • 著者名/発表者名
      A., Fukuyama, S., Murakami, M., Honda
    • 学会等名
      6th Fusion energy symposium
    • 発表場所
      Toyama
    • 年月日
      2006-06-13
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Kinetic analysis of collisionless plasma-wall Transition layer2006

    • 著者名/発表者名
      G., Kawamura, A., Fukuyama
    • 学会等名
      6th Fusion energy symposium
    • 発表場所
      Ibyama
    • 年月日
      2006-06-13
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要

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公開日: 2006-04-01   更新日: 2016-04-21  

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