| 研究課題/領域番号 |
21H04973
|
|---|
| 研究種目 |
特別推進研究
|
| 配分区分 | 補助金 |
|---|
| 審査区分 |
理工系
|
|---|
| 研究機関 | 核融合科学研究所 |
|---|
研究代表者 |
居田 克巳 核融合科学研究所, その他部局等, 特任教授 (00184599)
|
|---|
| 研究分担者 |
藤堂 泰 核融合科学研究所, 研究部, 教授 (00249971)
山田 弘司 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (20200735)
伊藤 公孝 中部大学, その他の部局, 顧問 (50176327)
篠原 孝司 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (50354600)
徳沢 季彦 核融合科学研究所, 研究部, 准教授 (90311208)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2021-05-18 – 2026-03-31
|
| 研究課題ステータス |
交付 (2024年度)
|
| 配分額 *注記 |
624,650千円 (直接経費: 480,500千円、間接経費: 144,150千円)
2024年度: 29,900千円 (直接経費: 23,000千円、間接経費: 6,900千円)
2023年度: 148,200千円 (直接経費: 114,000千円、間接経費: 34,200千円)
2022年度: 232,440千円 (直接経費: 178,800千円、間接経費: 53,640千円)
2021年度: 193,960千円 (直接経費: 149,200千円、間接経費: 44,760千円)
|
|---|
| キーワード | 位相空間揺らぎ / 位相空間 / 輸送パラダイム / 核融合プラズマ / 輸送 / 核融合プラズ |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
強い非平衡開放系である核融合プラズマの輸送（熱流束と温度勾配の関係）はプラズマ中に発生する揺らぎで決定されることがわかっている。いままで、密度、温度、流速などの実空間における揺らぎのパターン（いわゆる乱流）が研究されてきた。しかし、速度空間におけるマクスウェル分布からのずれ（歪み）の揺らぎは研究されていなかった。本研究課題では、速度空間歪みの揺らぎの計測装置を開発して超高温プラズマ発生装置に設置、実空間の揺らぎ（乱流）と速度空間の揺らぎの両者を観測する。そして、揺らぎの研究を従来の「実空間」から「位相空間」へと拡張し、非局所輸送やヒステリシスなどの謎を解きえる新しい輸送パラダイムを探求する。
|
| 研究実績の概要 |
本研究の具体的内容はイオンと電子の位相空間の歪みを研究することで、以下の方法に沿って研究を行う。
１）イオンと電子の速度空間歪みの揺らぎを検出する計測システムを開発する。２）低衝突周波数の高温プラズマを生成できる装置で実験・観測を行う。３）理論・シミュレーションからのアプローチをこれらの実験と相補させる。
１-A) 高速荷電交換分光システムによる速度空間のマクスウェル分布からの歪みの計測には、イオン衝突時間周波数を十分超えた高速計測が必須である。分光器のF値、口径、検出器の高速化の改良を行い、時間分解を従来の数百Hzから数十kHz（20 kHzから64kHz）に向上させる。
１-B) 広周波数バンド電子サイクロトロン放射強度測定システムを使って電子の速度分布関数を計測するには、磁場強度の変化が小さい視線を選んで、磁場強度変化による放射の周波数の広がりを最小にし、非マクスウェル成分による周波数の広がりを広周波数バンドの電子サイクロトロン放射強度測定システムで計測する。
本年度は、イオンの速度分関数計測用の荷電交換分光の本体室とポートとの間の光の伝送に関しては、JT-60SAにすでに設置されているポートプラグと光学系を利用して、新たに製作する800本x2のバンドルファイバーを設置することで合意を得た。一方、本体室と計測室を結ぶための光ファイバーバンドルに関しては、100本x16を設計・製作、核融合科学研究所に納入された。電子の速度分布関数計測用の電子サイクロトロン放射測定のためのアルミニウム製コルゲート導波管とラジオメータの一部を購入し、核融合科学研究所に納品された。アルミニウム製コルゲート導波管の納入が遅れたため、繰越を行った。
|
| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
予定していた伝送用の光ファイバーの設計・製作を予定通り進めることができた。
アルミニウム製コルゲート導波管については、一部納品が遅れたが、全体の計画に支障はない。
|
| 今後の研究の推進方策 |
対物光ファイバーバンドルの設計を行う。炭素イオンの荷電交換分光ラインのための分光システムを設計・製作を行う。
残りの、アルミニウム製コルゲート導波管を購入する。
LHDプラズマを利用して、イオンの速度空間歪みが計測できるかのテストを行う。
|
| 評価記号 |
中間評価所見 (区分)
A: 研究領域の設定目的に照らして、期待どおりの進展が認められる
|
