| 研究課題/領域番号 |
19K03796
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分14020:核融合学関連
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| 研究機関 | 石川工業高等専門学校 |
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研究代表者 |
岡本 征晃 石川工業高等専門学校, 電気工学科, 准教授 (60508290)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2021年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | トカマク / MHD / RMP / プローブ計測 / プラズマ流 / 共鳴摂動磁場 / トカマク装置 / 統計的磁場構造 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
トカマク核融合実験装置における外部からの共鳴摂動磁場（RMP）印可実験では、プラズマ流がRMPの伝搬に影響を与える可能性が示唆されているが、物理機構が解明されていないため、RMPの遮蔽・浸透条件の定量的な予測ができていない。大型装置ではプラズマ内部のRMP磁場やプラズマ流の直接計測ができないためRMP伝搬過程に関するトロイダル流の影響の実験計測はされていない。本研究では、プラズマ内部のプラズマ流速やRMP磁場の直接計測が可能な小型トカマク装置を使って、トロイダル・ポロイダル流速、RMPの大きさや位相の関係を計測し、理論予測と比較することにより、プラズマ流のRMP伝搬に対する影響を明確化する。
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| 研究成果の概要 |
トカマク型核融合炉において、共鳴摂動磁場（RMP）によるプラズマの安定維持を期待して様々な研究が行われており、本研究では、プローブによるプラズマ内部の直接計測が可能な小型装置を用いて、トロイダル・ポロイダル流速、RMP磁場強度や位相の関係を計測し、理論計算と比較することで、プラズマ流のRMP伝搬に対する影響を定量的に評価することを目的として研究を進めた。実験結果から、プラズマとRMPの回転方向が同じ場合にRMPの浸透が確認され、同程度の電子温度分布とポロイダル回転速度分布を持つ放電データの比較から、RMPの浸透がRMP回転速度に依存する結果が得られ、理論計算でも同様の結果が得られている。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
小型装置を用いることでプラズマ内部に計測器を挿入し、各種物理量の直接計測ができるため、RMP伝搬のキーパラメータである磁場揺動分布とプラズマ流速、温度、密度を計測し、その応答と理論モデルに基づく因果関係を直接比較できる点が学術的意義として挙げられる。理論モデルの検証を通して、汎用的なモデルの確立まで期待されるので、ITERや原型炉でのRMPを用いたELMやMHD制御の有用性を検証し、実用炉への実現に貢献できることが社会的意義として挙げられる
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