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定常化球状トカマクにおける自律的構造形成研究のための高速プラズマ流入射

研究課題

研究課題/領域番号 22360391
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 核融合学
研究機関兵庫県立大学

研究代表者

永田 正義  兵庫県立大学, 大学院・工学研究科, 教授 (00192237)

研究分担者 福本 直之  兵庫県立大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (90275305)
菊池 祐介  兵庫県立大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (00433326)
神吉 隆司  海上保安大学校, 教授 (40524468)
連携研究者 図子 秀樹  九州大学応用力学研究所, 教授 (20127096)
研究期間 (年度) 2010 – 2012
研究課題ステータス 完了 (2012年度)
配分額 *注記
15,990千円 (直接経費: 12,300千円、間接経費: 3,690千円)
2012年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2011年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2010年度: 9,360千円 (直接経費: 7,200千円、間接経費: 2,160千円)
キーワード炉心プラズマ / 球状トカマク / 同軸ヘリシティ入射 / ダイナモ / 球状トーラス / ダイナモ電流駆動 / アルフヴェン波 / シアフロー / 磁気ヘリシティ / プラズマフロー / 磁気リコネクション / 電流立ち上げと駆動 / プラズマ流 / 緩和現象 / 乱流輸送 / 2流体効果
研究概要

本研究の目的は、将来の経済的な核融合炉の実現を目指した高β球状トカマクの定常維持のためのマルチパルス同軸ヘリシティ入射法の有用性を検証することである。兵庫県立大HIST球状トカマク装置において同手法の実験を実施した結果、電流増幅、プラズマ寿命の延長、イオン加熱効果等の閉じ込め特性の向上を観測した。さらに、ポロイダルフローシアと負径電場の自律的構造形成と2流体効果を含むダイナモ電流機構について探究した。

報告書

(4件)
  • 2012 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2011 実績報告書
  • 2010 実績報告書
  • 研究成果

    (27件)

すべて 2013 2012 2011 2010

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (20件)

  • [雑誌論文] Observation of Direct Ion Heating in Double-pulsing CHI on Helicity Injected Spherical Torus Plasmas, Plasma and Fusion Research (Rapid Communications)2013

    • 著者名/発表者名
      T. Hanao, H. Hirono, T. Hyobu, K. Ito, K. Matsumoto, T. Nakayama, Y. Kikuchi, N. Fukumoto, M. Nagata
    • 雑誌名

      to be published

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Recent results from the HIT-SI experiment2011

    • 著者名/発表者名
      T.R. Jarboe, C. Akcay, M.A. Chilenski, D.A. Ennis,…,M. Nagata
    • 雑誌名

      Nuclear Fusion

      巻: Vol. 51

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Recent results from the HIT-SI experiment2011

    • 著者名/発表者名
      T.R. Jarboe, C. Akcay, M.A. Chilenski,...,and M. Nagata
    • 雑誌名

      Nuclear Fusion

      巻: 51

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Magneto- hydro-dynamics simulation of kink instability and plasma flow during sustainment of coaxial gun spheromak2010

    • 著者名/発表者名
      T. Kanki, M. Nagata, Y. Kagei
    • 雑誌名

      Journal of Plasma and Fusion Research SERIES

      巻: Vol. 5

    • NAID

      130000669045

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Magnetohydrodynamics simulation of kink instability and plasma flow during sustainment of coaxial gun spheromak2010

    • 著者名/発表者名
      T.Kanki, M.Nagata, Y.Kagei
    • 雑誌名

      Plasma and Fusion Research

      巻: 5

    • NAID

      130000669045

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Demonstration of Multi-pulsed Current Drive Scenario using Coaxial Helicity Injection in the HIST Spherical Torus Plasmas2010

    • 著者名/発表者名
      M.Nagata, Y.Kikuchi, K.Ando, T.Higashi, N.Fukumoto, T.Kanki, Y.Kagei
    • 雑誌名

      23rd IAEA Fusion Energy Conference

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Flux amplification and sustainment of ST plasmas by multi-pulsed coaxial helicity injection on HIST2010

    • 著者名/発表者名
      T.Higashi, M.Ishihara, Y.Kikuchi, N.Fukumoto, M.Nagata
    • 雑誌名

      Bulletin of the American. Physical Society

      巻: 55

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Flow and Magnetic Field Profiles in the HIST Spherical Torus Plasmas Sustained by Double Pulsing Coaxial Helicity Injection2012

    • 著者名/発表者名
      M. Nagata, T. Higashi, M. Ishihara, T. Hanao, K. Ito, K. Matumoto, Y. Kikuchi, N. Fukumoto, T. Kanki
    • 学会等名
      IAEA Fusion Energy Conference
    • 発表場所
      San Diego, USA
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Dynamo current drive via low-frequency waves in the HIST helicity-driven spherical torus plasma2012

    • 著者名/発表者名
      M. Nagata, T. Hanao, H. Hirono, T. Hyobu, M. Ishihara, K. Ito, T. Nakayama, K. Matsumoto, Y. Kikuchi and N. Fukumoto
    • 学会等名
      Proc. of 39th EPS Conference on Plasma Physics & 16th ICPP
    • 発表場所
      Stockholm
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Dynamo current drive via low-frequency waves in the HIST helicity-driven spherical torus plasma2012

    • 著者名/発表者名
      M. Nagata, T. Hanao, H. Hirono, T. Hyobu, M. Ishihara, K. Ito, T. Nakayama, K. Matsumoto, Y. Kikuchi and N. Fukumoto
    • 学会等名
      39th EPS Conference on Plasma Physics & 16th International Congress on Plasma Physics, P5.072
    • 発表場所
      Stockholm, Sweden
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Flow and Magnetic Field Profiles in the HIST Spherical Torus Plasmas Sustained by Double Pulsing Coaxial Helicity Injection2012

    • 著者名/発表者名
      M. Nagata, T. Higashi, M. Ishihara, T. Hanao, K. Ito, K. Matumoto, Y. Kikuchi, and N. Fukumoto, T. Kanki
    • 学会等名
      IAEA-Fusion Energy Conference
    • 発表場所
      San Diego, USA
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Nonlinear dynamics of magnetic and velocity field structures generated by multi-pulsing coaxial helicity injection in spherical torus plasmas2012

    • 著者名/発表者名
      T. Kanki, M. Nagata, Y. Kagei
    • 学会等名
      39th EPS Conference on Plasma Physics & 16th International Congress on Plasma Physics, P5.025
    • 発表場所
      Stockholm, Sweden
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Propagation analysis of the helicity-drive Alfven wave in the HIST spherical torus plasmas2012

    • 著者名/発表者名
      T. Hyobu, T. Hanao, H. Hirono, K. Ito, K. Matsumoto, T. Nakayama, Y. Kikuchi, N. Fukumoto, M. Nagata
    • 学会等名
      Bull. Am. Phys. Soc.,the 54th Annual Meeting of the Division of Plasma Physics, PP8-65
    • 発表場所
      Providence, USA
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Measurements of dynamo electric field and momentum transport induced by fluctuations on HIST2012

    • 著者名/発表者名
      H. Hirono, T. Hanao, T. Hyobu, K. Ito, K. Matsumoto, T. Nakayama, Y. Kikuchi, N. Fukumoto, M. Nagata
    • 学会等名
      Bull. Am. Phys. Soc.,the 54th Annual Meeting of the Division of Plasma Physics, PP8-64
    • 発表場所
      Providence, USA
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Investigation of internal magnetic structures and comparison with two-fluid equilibrium configurations in the multi-pulsing CHI on HIST2012

    • 著者名/発表者名
      T. Nakayama, T. Hyobu, T. Hanao, H. Hirono, K. Ito, K. Matsumoto, Y. Kikuchi, N. Fukumoto, M. Nagata
    • 学会等名
      Bull. Am. Phys. Soc.,the 54th Annual Meeting of the Division of Plasma Physics, PP8-66
    • 発表場所
      Providence, USA
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Measurements of Doppler-ion temperature and flow in the multi-pulsing CHI experiment on HIST2012

    • 著者名/発表者名
      T. Hanao, M. Ishihara, H. Hirono, T. Hyobu, K. Ito, K. Matsumoto, T. Nakayama, Y. Kikuchi, N. Fukumoto, M. Nagata
    • 学会等名
      Bull. Am. Phys. Soc.,the 54th Annual Meeting of the Division of Plasma Physics, PP8-67
    • 発表場所
      Providence, USA
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Effects of multi-pulsed coaxial helicity injection on dynamics of spherical torus2012

    • 著者名/発表者名
      T. Kanki, M. Nagata, Y. Kagei
    • 学会等名
      Bull. Am. Phys. Soc.,the 54th Annual Meeting of the Division of Plasma Physics, PP8-69
    • 発表場所
      Providence, USA
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Measurements of dynamo effects in the HIST helicty-driven spherical torus plasma2011

    • 著者名/発表者名
      M. Nagata, T. Higashi, M. Ishihara, T. Hanao, K. Ito, K. Matsumoto, Y. Kikuchi, N. Fukumoto
    • 学会等名
      Proc. of 38th EPS Conference on Plasma Physics
    • 発表場所
      Strasbourg
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Flow and dynamo measurements in the HIST double pulsing CHI experiment2011

    • 著者名/発表者名
      M. Nagata, T. Higashi, M. Ishihara, Y. Kikuchi, N. Fukumoto, T. Kanki
    • 学会等名
      Workshop on Innovation in Fusion Science (ICC2011) and US-Japan Workshop on Compact Torus Plasma
    • 発表場所
      Seattle, USA
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Measurements of dynamo effects in the HIST helicty-driven spherical torus plasma2011

    • 著者名/発表者名
      M. Nagata, T. Higashi, M. Ishihara, T. Hanao, K. Ito, K. Matsumoto, Y. Kikuchi, N. Fukumoto
    • 学会等名
      38th EPS Conference on Plasma Physics, P-2.082
    • 発表場所
      Strasbourg, France
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Flow and dynamo measurements in the HIST double pulsing CHI experiment2011

    • 著者名/発表者名
      M. Nagata, T. Higashi, M. Ishihara, Y. Kikuchi, N. Fukumoto, T. Kanki
    • 学会等名
      International Workshop on Innovation in Fusion Science and US-Japan Workshop on Compact Torus Plasma
    • 発表場所
      Seattle, USA
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Characteristics of Muti-pulsing CHI driven ST plasmas on HIST2011

    • 著者名/発表者名
      M. Ishihara, T. Hanao, K. Ito, K. Matsumoto,T. Higashi, Y. Kikuchi, N. Fukumoto, M. Nagata
    • 学会等名
      Bull. Am. Phys. Soc., the 53rd Annual Meeting of the Division of Plasma Physics, CP9.105
    • 発表場所
      Salt Lake City, USA
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Equilibrium fitting analysis and propagation of magnetic fluctuations in the Multi-pulsing HIST plasmas2011

    • 著者名/発表者名
      K. Matsumoto, T. Hanano, K. Ito, M. Ishihara, T. Higashi, Y. Kikuchi, N. Fukumoto, M. Nagata
    • 学会等名
      Bull. Am. Phys. Soc., the 53rd Annual Meeting of the Division of Plasma Physics, CP9.106
    • 発表場所
      Salt Lake City, USA
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Measurements of dynamo effect on double-CHI pulse ST plasmas on HIST2011

    • 著者名/発表者名
      K. Ito, T. Hanao, M. Ishihara, K. Matsumoto, T. Higashi, Y. Kikuchi, N. Fukumoto, M. Nagata
    • 学会等名
      Bull. Am. Phys. Soc., the 53rd Annual Meeting of the Division of Plasma Physics, CP9.107
    • 発表場所
      Salt Lake City, USA
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Nonlinear MHD simulation of current drive by multi-pulsed coaxial helicity injection in spherical torus2011

    • 著者名/発表者名
      T. Kanki, M. Nagata, Y. Kagei
    • 学会等名
      Bull. Am. Phys. Soc., the 53rd Annual Meeting of the Division of Plasma Physics, CP9.108
    • 発表場所
      Salt Lake City, USA
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Demonstration of Multipulsed Current Drive Scenario using Coaxial Helicity Injection in the HIST Spherical Torus Plasmas2010

    • 著者名/発表者名
      M. Nagata, Y. Kikuchi, K. Ando, T. Higashi, N. Fukumoto, T. Kanki, Y. Kagei
    • 学会等名
      IAEA Fusion Energy Conference
    • 発表場所
      Daejon, Korea
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] HIST装置におけるマルチパルスヘリシティ入射を用いたSTプラズマの磁束増幅と維持2010

    • 著者名/発表者名
      東大樹、石原充、菊池祐介、福本直之、永田正義
    • 学会等名
      第27回プラズマ・核融合学会年会
    • 発表場所
      札幌、北海道大学
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書

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公開日: 2010-08-23   更新日: 2019-07-29  

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