プラズマ流の安定性解析における特異点と接続問題に関する理論的研究

• 研究課題/領域番号: 21860091
• 研究種目: 研究活動スタート支援
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 核融合学
• 研究機関: 独立行政法人日本原子力研究開発機構
• 研究代表者: 白石 淳也 独立行政法人日本原子力研究開発機構, 核融合研究開発部門, 任期付研究員 (60513223)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2010
• 研究課題ステータス: 完了 (2010年度)
• 配分額: 1,222千円 (直接経費: 940千円、間接経費: 282千円); 2010年度: 585千円 (直接経費: 450千円、間接経費: 135千円); 2009年度: 637千円 (直接経費: 490千円、間接経費: 147千円)
• キーワード: プラズマ / 核融合 / プラズマ・核融合 / 数理物理 / 応用数学 / 計算物理 / 境界層理論 / トカマク / 抵抗性壁モード / 磁気流体力学

研究概要

安定性解析において重要な効果を抽出する手法に、接続法がある。プラズマ流の安定性解析においては特異点の位置が先験的に不明であるため、従来の接続法では特異点解析を行えないことを指摘した。そこで有限幅を持つ内部領域を用いる一般化された接続法を提案し、プラズマ流の接続問題が解けることを示した。当理論に基づいて数値解析を行い、流れの効果が重要となる領域を明らかにした。また、一般化された接続法に基づいて、解析的な分散関係を導出し、プラズマ流の安定性に影響を与える重要な物理量を明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Analytic dispersion relation for resistive wall modes in rotating plasmas by generalized matching theory (2011)
  • 著者名/発表者名: J. Shiraishi and S. Tokuda
  • 雑誌名: Nuclear Fusion 巻: 51巻 号: 5 ページ: 053006-053006
  • DOI: 10.1088/0029-5515/51/5/053006
  • 査読あり
• [雑誌論文] Impact of plasma poloidal rotation on resistive wall mode instability in toroidally rotating plasmas (2011)
  • 著者名/発表者名: N. Aiba, J. Shiraishi, and S. Tokuda
  • 雑誌名: Physics of Plasmas 巻: 18巻 号: 2
  • DOI: 10.1063/1.3551731
  • ISSN: 1070-664X, 1089-7674
  • 査読あり
• [雑誌論文] Analytic dispersion relation for resistive wall modes in rotating plasmas by generalized matching theory (2011)
  • 著者名/発表者名: J.Shiraishi
  • 雑誌名: Nuclear Fusion 巻: 51
  • 査読あり
• [雑誌論文] Numerical matching scheme for stability analysis of flowing plasmas (2010)
  • 著者名/発表者名: J. Shiraishi and S. Tokuda
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Plasma Science 巻: 38巻 号: 9 ページ: 2169-2176
  • DOI: 10.1109/tps.2010.2048220
  • 査読あり
• [雑誌論文] A matching problem revisited for stability analysis of resistive wall modes in flowing plasmas (2010)
  • 著者名/発表者名: J. Shiraishi, S. Tokuda, and N. Aiba
  • 雑誌名: Physics of Plasmas 巻: 17巻 号: 1
  • DOI: 10.1063/1.3286435
  • 査読あり
• [雑誌論文] Numerical matching scheme for stability analysis of flowing plasmas (2010)
  • 著者名/発表者名: J.Shiraishi
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Plasma Science 巻: 38 ページ: 2169-2176
  • 査読あり
• [雑誌論文] A matching problem revisited for stability analysis of resistive wall modes in flowing plasmas (2010)
  • 著者名/発表者名: J.Shiraishi
  • 雑誌名: Physics of Plasmas VOL.17
  • 査読あり
• [雑誌論文] Topological transition from accretion to ejection in a disk-jet system. Singular perturbation of the Hall effect in a weakly ionized plasma (2009)
  • 著者名/発表者名: J. Shiraishi, Z. Yoshida, and M. Furukawa
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: Vol.697 号: 1 ページ: 100-105
  • DOI: 10.1088/0004-637x/697/1/100
  • 査読あり
• [雑誌論文] Topological transition from accretion to ejection in a disk-jet system-singular perturbation of the Hall effect in a weakly ionized plasma (2009)
  • 著者名/発表者名: J.Shiraishi
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal VOL.697 ページ: 100-105
  • 査読あり
• [学会発表] Development of resistive wall mode analysis code for rotating plasmas (2012)
  • 著者名/発表者名: J.Shiraishi
  • 学会等名: 第17回NEXT研究会
  • 発表場所: 東京大学(柏市)
  • 年月日: 2012-03-16
• [学会発表] Stabilization of resistive wall mode by toroidal rotation shear (2012)
  • 著者名/発表者名: J. Shiraishi, S. Tokuda, N. Aiba, and M. Yagi
  • 学会等名: Joint Meeting of US-Japan MHD Workshop and ITPA MHD Stability/Energetic Particle Topical Group
  • 発表場所: 核融合科学研究所
  • 年月日: 2012-03-07
• [学会発表] Stabilization of resistive wall modes by toroidal rotation shear (2012)
  • 著者名/発表者名: J.Shraishi
  • 学会等名: Joint Meeting of US-Jap an MHD Workshop and ITPA MHD Stability/Energetic Particle Topical Group
  • 発表場所: 核融合科学研究所(土岐市)
  • 年月日: 2012-03-07
• [学会発表] Development of resistive wall mode analysis code for rotating plasmas (2011)
  • 著者名/発表者名: J.Shiraishi
  • 学会等名: 10th BPSI Meeting
  • 発表場所: 九州大学応用力学研究所(春日市)
  • 年月日: 2011-12-15
• [学会発表] Development ofRWM analysis code for rotating plasmas (2011)
  • 著者名/発表者名: 白石淳也、相羽信行、矢木雅敏
  • 学会等名: Plasma Conference
  • 発表場所: 石川県立音楽堂
  • 年月日: 2011-11-24
• [学会発表] 回転プラズマにおける抵抗性壁モード解析コードの開発及びJT-60SAへの応用 (2011)
  • 著者名/発表者名: 白石淳也
  • 学会等名: Plasma Conference 2011
  • 発表場所: 石川県立音楽堂(金沢市)
  • 年月日: 2011-11-24
• [学会発表] 回転プラズマにおける抵抗性壁モードの理論シミュレーション研究受賞記念講演 (2011)
  • 著者名/発表者名: 白石淳也
  • 学会等名: Plasma Conference
  • 発表場所: 石川県立音楽堂
  • 年月日: 2011-11-22
• [学会発表] 回転プラズマにおける抵抗性壁モードの理論・シミュレーション研究 (2011)
  • 著者名/発表者名: 白石淳也
  • 学会等名: Plasma Conference 2011
  • 発表場所: 石川県立音楽堂(金沢市)(受賞記念講演)
  • 年月日: 2011-11-22
• [学会発表] 回転プラズマにおける抵抗性壁モード解析コードの開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 白石淳也
  • 学会等名: MHD理論研究の広がり
  • 発表場所: 核融合科学研究所(土岐市)
  • 年月日: 2011-09-21
• [学会発表] 一般化された接続法によるRWM分散関係 (2011)
  • 著者名/発表者名: 白石淳也
  • 学会等名: 第66回日本物理学会年次大会
  • 発表場所: 新潟大学(新潟市)(※震災の影響により中止)(HP掲載をもって発表)
  • 年月日: 2011-03-25
• [学会発表] 一般化接続法によるRWM分散関係 (2010)
  • 著者名/発表者名: 白石淳也
  • 学会等名: MHD理論研究の進展と展望
  • 発表場所: 核融合科学研究所(土岐市)
  • 年月日: 2010-12-22
• [学会発表] 回転プラズマにおける抵抗性壁モードの理論・シミュレーション研究招待講演 (2010)
  • 著者名/発表者名: 白石淳也、相羽信行、徳田伸二、矢木雅敏
  • 学会等名: 第27回プラズマ・核融合学会
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2010-12-01
• [学会発表] 回転プラズマにおける抵抗性壁モードの理論・シミュレーション研究 (2010)
  • 著者名/発表者名: 白石淳也
  • 学会等名: 第27回プラズマ・核融合学会
  • 発表場所: 北海道大学学術交流会館(札幌市)
  • 年月日: 2010-12-01
• [学会発表] Analytic theory of a matching problem generalized for stability analysis of resistive wall modes in rotating plasmas (2010)
  • 著者名/発表者名: J. Shiraishi and S. Tokuda
  • 学会等名: The 23rd IAEA Fusion Energy Conference
  • 発表場所: Daejeon Convention Center
  • 年月日: 2010-10-14
• [学会発表] Analyrtic theory of a matching problem generalized for stability analysis of resistive wall modes in rotating plasmas (2010)
  • 著者名/発表者名: J.Shiraishi
  • 学会等名: The 23rd IAEA Fusion Energy Conference
  • 発表場所: Deajeon Convention Center(大田市)
  • 年月日: 2010-10-14
• [学会発表] プラズマ流の安定性解析における接続問題 (2010)
  • 著者名/発表者名: 白石淳也、徳田伸二
  • 学会等名: 日本物理学会第65回年次大会
  • 発表場所: 岡山大学
  • 年月日: 2010-03-22
• [学会発表] プラズマ流の安定性解析における接続問題 (2010)
  • 著者名/発表者名: 白石淳也
  • 学会等名: 第65回日本物理学会年次大会
  • 発表場所: 岡山大学(岡山県)
  • 年月日: 2010-03-22
• [学会発表] Revisiting matching theory for stability analysis of resistive wall modes in rotating plasmas (2010)
  • 著者名/発表者名: J.Shiraishi
  • 学会等名: The 15th NEXT Meeting
  • 発表場所: 京大会館(京都府)
  • 年月日: 2010-03-18
• [学会発表] Revisiting matching theory for stability analysis of resistive wall modes in rotating plasmas (2010)
  • 著者名/発表者名: J. Shiraishi and S. Tokuda
  • 学会等名: Joint Meeting of US-Japan MHD Workshop and ITPA MHD Stability Topical Group
  • 発表場所: 核融合科学研究所
  • 年月日: 2010-03-09
• [学会発表] Revisiting matching theory for stability analysis of resistive wall modes in rotating plasmas (2010)
  • 著者名/発表者名: J.Shiraishi
  • 学会等名: Joint Meeting of US-Japan MHD Workshop and ITPA MHD Stability Topical Group
  • 発表場所: 核融合科学研究所(岐阜県)
  • 年月日: 2010-03-09
• [学会発表] A matching problem revisited for stability analysis of resistive wall modes in rotating plasmas (2009)
  • 著者名/発表者名: J.Shiraishi
  • 学会等名: The 8th BPSI Meeting
  • 発表場所: 九州大学応用力学研究所(福岡県)
  • 年月日: 2009-12-18
• [学会発表] 流れをもつプラズマの安定性解析における接続問題-抵抗性壁モード解析への応用 (2009)
  • 著者名/発表者名: 白石淳也
  • 学会等名: 第26回プラズマ・核融合学会年会
  • 発表場所: 京都市国際交流会館(京都府)
  • 年月日: 2009-12-04
• [学会発表] Rotation and rotation shear effects on resistive wall mode stability (2009)
  • 著者名/発表者名: J. Shiraishi, S. Tokuda, and N. Aiba
  • 学会等名: 51st Annual Meeting of the American Physical Society Division of Plasma Physics
  • 発表場所: Hyatt Regency Atlanta
  • 年月日: 2009-11-05
• [学会発表] Rotation and rotation shear effects on resistive wall mode stability (2009)
  • 著者名/発表者名: J.Shiraishi
  • 学会等名: The 51st Annual Meeting of Division of Plasma Physics, American Physical Society
  • 発表場所: アトランタ(米国)
  • 年月日: 2009-11-05
• [学会発表] Rotation and rotation shear effects on resistive wall mode stability (2009)
  • 著者名/発表者名: J.Shiraishi
  • 学会等名: Asia Plasma and Fusion Association in 2009/Asia-Pacific Plasma Theory Conference in 2009
  • 発表場所: Festival Cityアウガ(青森県)
  • 年月日: 2009-10-28
• [学会発表] A numerical matching scheme for stability analysis of flowing plasmas (2009)
  • 著者名/発表者名: J. Shiraishi and S. Tokuda
  • 学会等名: 21st International Conference on Numerical Simulations of Plasmas
  • 発表場所: Congress Center of Pavilhao Atlantico
  • 年月日: 2009-10-08
• [学会発表] Numerical matching scheme for stability analysis of flowing plasmas (2009)
  • 著者名/発表者名: J.Shiraishi
  • 学会等名: The 21st International Conference on Numerical Simulation of Plasmas 2009
  • 発表場所: リスボン(ポルトガル)
  • 年月日: 2009-10-08
• [学会発表] Matching problem revisited for stability analysis of resistive wall mode in flowing plasmas (2009)
  • 著者名/発表者名: J.Shiraishi
  • 学会等名: The 4th Japan-Korea Workshop on "Theory and Simulation of Magnetic Fusion Plasmas"
  • 発表場所: 那珂核融合研究所(茨城県)
  • 年月日: 2009-08-04
• [学会発表] Rotation and rotation shear effects on the stability analysis of resistive wall mode (2009)
  • 著者名/発表者名: J.Shiraishi
  • 学会等名: The 4th IAEA-TM on the Theory of Plasma Instabilities
  • 発表場所: 京大時計台記念館(京都府)
  • 年月日: 2009-05-19
• [学会発表] Rotation and rotation shear effects on resistive wall mode stability (2009)
  • 著者名/発表者名: J. Shiraishi, S. Tokuda, and N. Aiba
  • 学会等名: The 7th General Scientific Assembly of the Asia Plasma and Fusion Association and the Asia-Pacific Plasma Theory Conference
  • 発表場所: アウガ
• [備考]
  • URL: http://www-jt60.naka.jaea.go.jp/theory/staff/shiraishiJ.html
• [備考]
  • URL: http://www-jt60.naka.jaea.go.jp/theory/staff/shiraishiJ.html
• [備考]
  • URL: http://www-jt60.naka.jaea.go.jp/theory/staff/shiraishi.J.html