| 研究課題/領域番号 |
19K14688
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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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 | 核融合科学研究所 |
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研究代表者 |
矢内 亮馬 核融合科学研究所, 研究部, 助教 (40824743)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2022年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2021年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2020年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | マイクロ波 / プラズマ乱流 / 電子サイクロトロン共鳴加熱 / ECH / 磁場閉じ込めプラズマ |
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| 研究開始時の研究の概要 |
プラズマ中でのマイクロ波の伝播はプラズマのパラメータによって変化する屈折率に影響を受けるが、乱流のような時間的・空間的に不規則なパラメータ変化が存在すると、マイクロ波は一定方向には散乱されず、広がりをもって伝播してしまう。その結果ビーム形状の変化、プラズマのビーム吸収などに影響が生じる。本研究では乱流下におけるマイクロ波散乱をビームの広がりとして実験的に計測し、乱流中でのマイクロ波伝播の物理解明・モデル構築に貢献する。
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| 研究成果の概要 |
大型ヘリカル装置（LHD）のプラズマ中の乱流によって生じる密度揺動がマイクロ波に与える影響について、電子サイクロトロン共鳴加熱に用いられている77 GHzのマイクロ波を対象として調査を実施した。LHDでのプラズマ実験では密度揺動のマイクロ波への影響を確認することはできなかった。また、実験データを基づいて行なった電磁界解析結果からも観測されたイオンスケールの密度揺動レベルが、背景密度の1%未満と小さいことからほとんど影響しないことが確認された。しかし、電磁界解析の計算結果から、揺動レベルが増加するとマイクロ波ビームが散乱され、ガウシアンビームの形状に影響を及ぼす可能性があることがわかった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
プラズマ中を伝播する77 GHzのマイクロ波が、乱流によって駆動される密度揺動で受ける影響について検証した結果、大型ヘリカル装置で計測されたイオンスケールの密度揺動での影響はほとんどないことが電磁界解析によりわかった。しかしながら、より大きな密度揺動の存在下では、77 GHzのマイクロ波が影響を受ける可能性を示す結果が得られた。また、イオンスケールより大きな空間スケールの密度揺動の方が、77 GHzのマイクロ波に与える影響が大きい可能性があることが明らかになった。
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