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球状トカマクに磁気リコネクションによるプラズマ加熱の研究

研究課題

研究課題/領域番号 19J21339
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
審査区分 小区分14020:核融合学関連
研究機関東京大学

研究代表者

Ahmadi Tara  東京大学, 工学系研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2019-04-25 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
2021年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
2020年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2019年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
キーワードPlasma reconstruction / Magnetic probes / MHD simulation / Magnetic configuration / Tokamak / Merging-compression / Nuclear fusion / Plasma heating / ion heating / Spherical tokamak / Abel inversion / reconstruction method / Helmholtz decomposition / double null formation / fusion plasma / Ion velocity
研究開始時の研究の概要

The main outlines of research this year will be the expansion of ion Doppler tomography system to new 3D system, study magnetic field fluctuations which is the reason of particle-wave interaction. The general point of this study will be understanding the physics behind the acceleration in special. Improving diagnostic system to measure plasma density will also be helpful during this year as the lack of plasma parameters limit the theory. Magnetic field fluctuation observation, wave analysis, detecting kinetic Alfven waves and their effects in particle's acceleration will be the main outlines.

研究実績の概要

In 2021, we published results received from the 2D resistive MHD simulation conducted to study the role of the driving coils basic properties in maximizing the ion heating during the merging-compression and double-null merging startup methods. Right after, a question regarding the pressure balance during the flux rope formation and merging raised. The results of the 2D Hall MHD simulation showed that the internal toroidal magnetic field balances out the decreasing poloidal field which can be useful at the flux rope formation stage. After conducting multiple numerical studies, it became necessary to improve the quality of the experimental measurements by coupling the externally measured magnetic field values to the MHD simulation to calculate the internal plasma parameters which usually are unknown due to the high temperature of the core plasma. The results of these studies have been published in the various journals.

現在までの達成度 (段落)

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2022 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 9件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 5件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Reconstruction of the Internal Magnetic Configuration of Two Merging Spherical Tokamak Plasmas by External Probe Measurement and MHD Simulation2022

    • 著者名/発表者名
      Tara Ahmadi, Yasushi Ono, Hiroshi Tanabe, Yunhan Cai
    • 雑誌名

      IEEJ Transactions on Electrical and Electronic Engineering

      巻: ----- 号: 8 ページ: 1231-1233

    • DOI

      10.1002/tee.23614

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] 2D MHD Study of the Plasma Formation Using the Induction of In-Vessel Poloidal Field Coils inside the Spherical Tokamak2021

    • 著者名/発表者名
      AHMADI Tara、ONO Yasushi
    • 雑誌名

      Plasma and Fusion Research

      巻: 16 号: 0 ページ: 1201095-1201095

    • DOI

      10.1585/pfr.16.1201095

    • NAID

      130008101548

    • ISSN
      1880-6821
    • 年月日
      2021-09-30
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] 2D Hall-MHD investigation of the magnetic pressure balance during merging start-up in spherical tokamaks2021

    • 著者名/発表者名
      Ahmadi T.、Ono Y.
    • 雑誌名

      Nuclear Fusion

      巻: 61 号: 12 ページ: 126007-126007

    • DOI

      10.1088/1741-4326/ac26ea

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Two-dimensional resistive MHD simulation of the optimized plasma formation in the spherical tokamaks2021

    • 著者名/発表者名
      Tara Ahmadi, Hiroshi Tanabe and Yasushi Ono
    • 雑誌名

      Nuclear Fusion

      巻: 61 号: 6 ページ: 066001-066001

    • DOI

      10.1088/1741-4326/abebce

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Global ion heating/transport during merging spherical tokamak formation2021

    • 著者名/発表者名
      Tanabe H.、Tanaka H.、Cao Q.、Cai Y.、Akimitsu M.、Ahmadi T.、Cheng C.Z.、Inomoto M.、Ono Y.
    • 雑誌名

      Nuclear Fusion

      巻: 61 号: 10 ページ: 106027-106027

    • DOI

      10.1088/1741-4326/ac217c

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Spontaneous Formation of Plasmoid during Early Magnetic Reconnection Phase of Two Merging Tokamaks2020

    • 著者名/発表者名
      Cao Qinghong、Cai Yunhan、Akimitsu Moe、Xiang Junguang、Ahmadi Tara、Tanaka Haruaki、Tanabe Hiroshi、Ono Yasushi
    • 雑誌名

      IEEJ Transactions on Electrical and Electronic Engineering

      巻: 15 号: 9 ページ: 1403-1404

    • DOI

      10.1002/tee.23208

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Recent Progress in High Resolution 2D Imaging Measurements of Reconnection Heating during Merging Plasma Startup in TS-32019

    • 著者名/発表者名
      TANABE Hiroshi、CAO Qinghong、TANAKA Haruaki、AHMADI Tara、AKIMITSU Moe、SAWADA Asuka、INOMOTO Michiaki、ONO Yasushi
    • 雑誌名

      Plasma and Fusion Research

      巻: 14 号: 0 ページ: 3401110-3401110

    • DOI

      10.1585/pfr.14.3401110

    • NAID

      130007695136

    • ISSN
      1880-6821
    • 年月日
      2019-07-24
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Investigation of fine structure formation of guide field reconnection during merging plasma startup of spherical tokamak in TS-3U2019

    • 著者名/発表者名
      Tanabe H.、Cao Q.、Tanaka H.、Ahmadi T.、Akimitsu M.、Sawada A.、Inomoto M.、Ono Y.
    • 雑誌名

      Nuclear Fusion

      巻: 59 号: 8 ページ: 086041-086041

    • DOI

      10.1088/1741-4326/ab1cdf

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Plasma velocity profile during merging by using regularized reconstruction technique2019

    • 著者名/発表者名
      Tara AHMADI, Hiroshi TANABE, Yasushi ONO
    • 雑誌名

      APS procceding

      巻: 0 ページ: 588548-588548

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際共著
  • [学会発表] 2D Hall-MHD investigation of spherical tokamak formation and merging by using the induction of a pair of internal PF coils2021

    • 著者名/発表者名
      T. AHMADI, Y. ONO
    • 学会等名
      AAPPS-DPP2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Reconstruction of the magnetic field configuration by use of novel MHD-EFIT model in TS-6 spherical tokamak merging experiment2021

    • 著者名/発表者名
      T. Ahmadi, Y. Ono, H.Tanabe, Y. Cai
    • 学会等名
      APS-DPP2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of 2D MHD simulation of the double null spherical tokamak formation in ST40 device2020

    • 著者名/発表者名
      Ahmadi Tara, Hiroshi Tanabe, Yasushi Ono
    • 学会等名
      AAPPS-DPP
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] The new reco nstruction method for velocity profile in TS6 device2019

    • 著者名/発表者名
      Tara AHMADI, Hiroshi TANABE, Yasushi ONO
    • 学会等名
      APS meeting
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Reconstruction method reconstruction of toroidal plasma velocity in spherical plasmas, 362019

    • 著者名/発表者名
      Tara AHMADI, Hiroshi TANABE, Yasushi ONO
    • 学会等名
      JSPS annual meeting
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2019-05-29   更新日: 2024-03-26  

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