高β ヘリオトロン核融合炉を想定したMHD 不安定性に与える3 次元効果の検証

• 研究課題/領域番号: 22760661
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 核融合学
• 研究機関: 核融合科学研究所
• 研究代表者: 成嶋 吉朗 核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 助教 (40332184)
• 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: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円); 2012年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2011年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2010年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: 磁気島 / ヘリオトロンプラズマ / 3 次元効果 / 共鳴摂動磁場 / ヘリオトロン / 核融合 / 電磁流体力学 / MHD不安定性 / ポロイダルフロー / 電磁流体力学安定性 / 3次元効果 / 高β

研究概要

LHD プラズマにおける外部摂動磁場印加による3 次元効果を検証し、 磁気島構造のダイナミクスがプラズマフローと強い相関があることを実験的に発見した。これ まで、LHD における磁気島の振る舞いは規格化圧力βと衝突周波数νによって条件分けされ ることが実験的にわかっていたが、そのメカニズムは説明できず、隠れたパラメータの存在が 示唆されていた。実験の結果、プラズマフローが増加(減少)した後に磁気島が拡大から縮小 (縮小から拡大)に遷移する現象の観測に成功した。

研究成果

• [雑誌論文] Behavior of Plasma Response Field in Detached Plasma (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Narushima, M. Kobayashi, T. Akiyama
  • 雑誌名: Plasma and Fusion Research 巻: 8 号: 0 ページ: 1402058-1402058
  • DOI: 10.1585/pfr.8.1402058
  • NAID: 130003366297
  • ISSN: 1880-6821
  • 査読あり
• [雑誌論文] Experimental study of the poloidal flow effect on magnetic island dynamics in LHD and TJ-II (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Narushima, F. Castejon, S. Sakakibara
  • 雑誌名: Nuclear Fusion 巻: Vol. 51 No.8 号: 8 ページ: 9-9
  • DOI: 10.1088/0029-5515/51/8/083030
  • 査読あり
• [雑誌論文] Experimental observation of hysteresis of magnetic island dynamics during change of poloidal flow in a helical plasma (2011)
  • 著者名/発表者名: Y.Narushima
  • 雑誌名: Proceedings of the 38th EPS Conference on Plasma Phys.Strasbourg 巻: 35G
• [雑誌論文] Experimental Study of the Effect of Poloidal Flow on Stability of Magnetic Islands in LHD and TJ-II (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Narushima, F. Castejon, K.Y. Watanabe
  • 雑誌名: Contributions to Plasma Physics 巻: Vol.50, No.6-7 号: 6-7 ページ: 529-533
  • DOI: 10.1002/ctpp.200900048
  • 査読あり
• [雑誌論文] SPONTANEOUS DYNAMICS OF MAGNETIC ISLANDS DEPENDING ON PLASMA PARAMETERS IN LHD (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Narushima, K. Y. Watanabe, Y. Suzuki
  • 雑誌名: Fusion Science and Technology 巻: Vol.58 No.1 ページ: 194-199
  • URL: http://epubs.ans.org/?a=10806
  • 査読あり
• [雑誌論文] Experimental study of effect of poloidal flow on stability of magnetic island in LED and TJ-II (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Narushima
  • 雑誌名: Contributions to Plasma Physics 巻: 50 ページ: 529-533
  • 査読あり
• [雑誌論文] SPONTANEOUS DYNAMICS OF MAGNETIC ISLANDS DEPENDING ON PLASMA PARAMETERS IN LHD (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.NARUSHIMA
  • 雑誌名: Fusion Science and Technology 巻: 58 ページ: 194-199
  • 査読あり
• [学会発表] デタッチプラズマにおけるプラズマ応答磁場の振舞 (2012)
  • 著者名/発表者名: 成嶋吉朗、小林政弘、秋山毅、榊原悟
  • 学会等名: 第29回プラズマ・核融合学会年会
  • 発表場所: クローバープラザ(福岡県春日市)
• [学会発表] Correlation between detached plasmas and plasma response field (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Narushima, M. Kobayashi, T. Akiyama
  • 学会等名: 22nd International Toki Conference P1-20
  • 発表場所: Toki, Toki-city, Gifu, JAPAN
• [学会発表] Flow effects on RMP field penetration in the Large Helical Device (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Narushima
  • 学会等名: 17th Workshop on MHD Stability Control
  • 発表場所: Columbia University, New York, USA November
• [学会発表] Response of magnetic island to resonant magnetic perturbation in LHD (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Narushima, S. Sakakibara, F. Castejon
  • 学会等名: Proceedings of the 39th European Physical Society Conference on Plasma Physics / 16th International Congress on Plasma Physics
  • 発表場所: Stockholm, Sweden(P1.025)
• [学会発表] 時間的に変化する共鳴磁場摂動に対するプラズマ応答磁場のプラズマパラメータ依存性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 成嶋吉朗、榊原悟、渡邊清政
  • 学会等名: 第9回核融合エネルギー連合講演会
  • 発表場所: 神戸国際会議場 (兵庫県神戸市)(29A-01p)
• [学会発表] Flow effects on RMP field penetration in Helical plasmas (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Narushima
  • 学会等名: 2012 Joint Meeting of US-Japan MHD Workshop and ITPA MHD Stability
  • 発表場所: Toki, Gifu, Japan
• [学会発表] 時間的に変化する共鳴磁場摂動に対するプラズマ応答磁場のプラズマパラメータ依存性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 成嶋吉朗、榊原悟、渡邊清政、舟場久芳、大舘暁、鈴木康浩、武村勇輝、西村征也、 LHD実験グループ
  • 学会等名: 第9回核融合エネルギー連合講演会
  • 発表場所: 兵庫県 神戸市
• [学会発表] Response of magnetic island to resonant magnetic perturbation in LHD (2012)
  • 著者名/発表者名: Y.Narushima, S.Sakakibara, F.Castejon, K.Y.Watanabe, M.Yoshinuma, H.Funaba, S.Ohdachi, Y.Suzuki, S.Nishimura, T.Estrada, F.Medina, D.Lopez-Bruna, M.Yokoyama, K.Ida, et.al.
  • 学会等名: 39th European Physical Society Conference on Plasma Physics / 16th International Congress on Plasma Physics
  • 発表場所: スウェーデン ストックホルム
• [学会発表] Flow effects on RMP field penetration in the Large Helical Device (2012)
  • 著者名/発表者名: Y.Narushima
  • 学会等名: 17th Workshop on MHD Stability Control combined with the US-Japan MHD Workshop
  • 発表場所: アメリカ ニューヨーク市
  • 招待講演
• [学会発表] Correlation between detached plasmas and plasma response field (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Narushima, M. Kobayashi, T Akiyama, S. Sakakibara, S. Masuzaki, N. Ashikawa, N. Ohno
  • 学会等名: 22nd International Toki Conference
  • 発表場所: 岐阜県 土岐市
• [学会発表] Behavior of plasma response field in detached plasma (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Narushima, M. Kobayashi, T Akiyama, S. Sakakibara, S. Masuzaki, N. Ashikawa, N. Ohno
  • 学会等名: 29th Annual Meeting of The Japan Society of Plasma Science and Nuclear Fusion Research
  • 発表場所: 福岡県春日市
• [学会発表] "Mode locking" in LHD～Dynamics of static island～ (2011)
  • 著者名/発表者名: Y.Narushima
  • 学会等名: 第16回MHD安定制御のためのワークショップ
  • 発表場所: アメリカサンディエゴ(招待講演)
  • 年月日: 2011-11-20
• [学会発表] Behavior of poloidal rotation during transition of magnetic island dynamics in LHD (2011)
  • 著者名/発表者名: Y.Narushima
  • 学会等名: 第53回プラズマ物理に関するアメリカ物理学会
  • 発表場所: アメリカソルトレイクシティ
  • 年月日: 2011-11-15
• [学会発表] Experimental observation of hysteresis of magnetic island dynamics during change of poloidal flow in a helical plasma (2011)
  • 著者名/発表者名: Y.Narushima
  • 学会等名: 第38回プラズマ物理に関する欧州会議
  • 発表場所: フランスストラスブール
  • 年月日: 2011-06-30
• [学会発表] Invited talk 16th Workshop on MHD Stability Control (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Narushima
  • 学会等名: Mode Locking in LHD" at General Atomics
  • 発表場所: San Diego, CA, USA
• [学会発表] Behavior of poloidal rotation during transition of magnetic island dynamics in LHD (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Narushima, F. Castejon, S. Sakakibara
  • 学会等名: 53rd Annual Meeting of the APS Division of Plasma Physics GP9.79
  • 発表場所: Salt lake city, UT, USA
• [学会発表] Experimental observation of hysteresis of magnetic island dynamics during change of poloidal flow in a helical plasma (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Narushima, F. Castejon, S. Sakakibara
  • 学会等名: Proceedings of the 38th European Physical Society Conference on Plasma Phys. Strasbourg
  • 発表場所: Strasbourg, France
• [学会発表] Experimental Study of Poloidal Flow Effect on Magnetic Island Dynamics in LHD and TJ-II (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Narushima
  • 学会等名: 23rd IAEA FEC (2010)
  • 発表場所: 大韓民国
  • 年月日: 2010-10-15
• [学会発表] LHD におけるm/n=2/1 磁気島の拡大/縮小遷移 (2010)
  • 著者名/発表者名: 成嶋吉朗, 榊原悟, 渡邊清政, 大舘暁
  • 学会等名: 第27回プラズマ・核融合学会年会
  • 発表場所: 北海道大学学術交流会館(02P13)
• [学会発表] Experimental Study of Poloidal Flow Effect on Magnetic Island Dynamics in LHD and TJ-II (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Narushima, F. Castejon, S. Sakakibara
  • 学会等名: 23rd IAEA/FEC
  • 発表場所: Daejeon, Korea(IAEA?CN-180/EXS/P8-02)
• [学会発表] 磁気島のダイナミクスに対する電磁トルクとポロイダルフローの影響 (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Narushima, S. Sakakibara, F. Castejon
  • 学会等名: 第8回核融合エネルギー連合講演会
  • 発表場所: 高山市民文化会館
• [備考]
  • URL: http://hdp.nifs.ac.jp/soken/narushima/narushima_index.html