| 研究課題/領域番号 |
20K14443
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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 | 広島大学 |
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研究代表者 |
山崎 広太郎 広島大学, 先進理工系科学研究科(工), 助教 (00782468)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 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 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2023年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2022年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2020年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
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| キーワード | 磁化プラズマ乱流 / トモグラフィ計測 / 流速シア / 磁化プラズマ / 乱流 / 構造形成 / トモグラフィ |
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| 研究開始時の研究の概要 |
磁場閉じ込め核融合プラズマでは，乱流が形成するゾーナルフローやストリーマといったメソスケール構造がプラズマの熱閉じ込め性能を向上/悪化させることが分かっている．特に近年行われた理論研究では，メソスケール構造の形成に磁力線方向流速の勾配が影響を与えることが予測されている.そこで本研究では，メソスケール構造を形成する過程に対する磁力線方向を向いたプラズマ流れの影響を，トモグラフィを用いた3次元揺動計測およびレーザー・マイクロ波を用いた流速・密度分布の非接触計測を用いて明らかにする.
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| 研究成果の概要 |
磁場閉じ込め型核融合発電を実現する上で，磁化プラズマ中で生じる乱流により引き起こされる輸送の原理を理解することは核融合発電の成否を決める重要な課題の一つである．本研究では磁化プラズマ乱流の突発性や大域性を実験的に明らかにすることを目的として乱流計測トモグラフィの空間分解能を定量的に評価する手法および乱流二次元データ解析手法を確立した．そのトモグラフィを用いて直線磁化プラズマ装置PANTAで生じる乱流の観測を行うことで揺動同士の非線形結合が揺動振幅の伝搬に伴って生じていることを明らかにすることができた．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
磁場閉じ込め核融合プラズマでは高温高密度状態を維持する必要がある．そのため乱流など非線形現象で生じる熱および粒子輸送を理解することが核融合発電の成功に重要な課題として認識されている．乱流を含む非線形現象は突発的に生じることが確認されており，その引き金となる現象を理解するためには時間的・空間的に広い範囲で観測する必要がある．
本研究で開発したトモグラフィ計測システムの分解能評価手法および非線形結合の時空間構造解析手法を用いることで非線形現象の時空間的な発展を定量的に評価することが可能になった．本研究で得られた結果は磁化プラズマ中で生じる輸送の突発的な変化に関して重要な知見を与えるものである．
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