トーラスプラズマにおける磁気島の発生・成長機構の解明および能動的制御に関する研究

• 研究課題/領域番号: 22760662
• 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: 独立行政法人日本原子力研究開発機構
• 研究代表者: 諫山 明彦 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那珂核融合研究所, 研究主幹 (90354597)
• 研究期間 (年度): 2010-04-01 – 2014-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円); 2013年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2012年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2011年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2010年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
• キーワード: 磁気島 / テアリングモード / 電磁流体力学的不安定性 / 電子サイクロトロン波 / トカマク / プラズマ / 核融合 / 不安定性 / 電流駆動 / 新古典テアリングモード / MHD

研究概要

新古典テアリングモード(NTM)に起因する磁気島に着目し、その発生・成長過程における構造を解析した。その結果、｢NTMが検出限界以下の幅から徐々に成長する｣場合に加え、NTM発生位置における別の崩壊現象に誘起される場合があることがわかった。後者は前者に比べ発生時の規格化ベータ値(圧力に関連)が高く、NTM発生場所での圧力勾配も高いことがわかった。また、磁気島の回転が停止する際の磁気島幅は停止から再回転する際の磁気島幅より大きい(ヒステリシスがある)ことがわかった。また、磁気島の能動的制御装置(2周波数ジャイロトロン)の開発を進め、定格出力に向けよい見通しを得た。

研究成果

• [雑誌論文] Onset and Evolution of m/n=2/1 Neoclassical Tearing Modes in High-βp Mode Discharges in JT-60U (2013)
  • 著者名/発表者名: A. Isayama, G. Matsunaga, Y. Hirano and the JT-60 team
  • 雑誌名: Plasma and Fusion Research 巻: Vol.8
  • NAID: 130003366295
  • 査読あり
• [雑誌論文] Onset and Evolution of <i>m</i>/<i>n </i>= 2/1 Neoclassical Tearing Modes in High-<i>β</i>_pMode Discharges in JT-60U (2013)
  • 著者名/発表者名: A. Isayama
  • 雑誌名: Plasma and Fusion Research 巻: 8 号: 0 ページ: 1402013-1402013
  • DOI: 10.1585/pfr.8.1402013
  • NAID: 130003366295
  • ISSN: 1880-6821
  • 査読あり
• [雑誌論文] Progress in the Development of the ECRF System for JT-60SA (2012)
  • 著者名/発表者名: A. Isayama, T. Kobayashi, S. Moriyama, K. Yokokura, M. Shimono, M. Sawahata, S. Suzuki, M. Terakado, S. Hiranai, K. Wada, J. Hinata, Y. Sato, K. Hoshino, K. Sakamoto, K. Kajiwara, Y. Oda, K. Hamamatsu, M. Saigusa and C. Sozzi
  • 雑誌名: Fusion Energy 2012(Proceedings of 24th IAEA Fusion Energy Conference, San Diego, the United States of America) 巻: FTP ページ: 1-16
• [雑誌論文] Recent Results from the Development of the Electron Cyclotron Heating System for JT-60SA toward High-power Long-Pulse Operations (2012)
  • 著者名/発表者名: A. Isayama, T. Kobayashi, K. Yokokura, M. Shimono, M. Sawahata, S. Suzuki, M. Terakado, S. Hiranai, K. Wada, J. Hinata, Y. Sato, K. Hoshino, S. Moriyama, K. Sakamoto and K. Hamamatsu
  • 雑誌名: Plasma and Fusion Research 巻: Vol.7
  • NAID: 130003383858
  • 査読あり
• [雑誌論文] Progress in the Development of the ECRF System for JT-60SA (2012)
  • 著者名/発表者名: A. Isayama
  • 雑誌名: Proceedings of 24th IAEA Fusion Energy Conference 巻: なし
• [雑誌論文] Overview of JT-60U Results Toward the Resolution of Key Physics and Engineering Issues in ITER and JT-60SA (2011)
  • 著者名/発表者名: A. Isayama and the JT-60 team
  • 雑誌名: Nuclear Fusion 巻: Vol.51
  • 査読あり
• [雑誌論文] Advanced Tokamak Research in JT-60U and JT-60SA (2010)
  • 著者名/発表者名: A. Isayama and the JT-60 team
  • 雑誌名: Plasma and fusion research 巻: vol.5
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of Magnetic Island Associated with Neoclassical Tearing Modes on Plasma Rotation in JT-60U (2010)
  • 著者名/発表者名: A. Isayama, 他
  • 雑誌名: Plasma and fusion research 巻: 5
  • NAID: 130000442411
  • 査読あり
• [雑誌論文] Overview of JT-60U Results Toward the Resolution of Key Physics and Engineering Issues in ITER and JT-60SA (2010)
  • 著者名/発表者名: A. Isayama and the JT-60 team
  • 雑誌名: Fusion Energy 2010(Proceedings of 23rd IAEA Fusion Energy Conference, daejeon, korea) 巻: OV ページ: 1-4
• [雑誌論文] Advanced Tokamak Research in JT-60U and JT-60SA (2010)
  • 著者名/発表者名: A.Isayama, 他
  • 雑誌名: Plasma and Fusion Research 巻: 5
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of Magnetic Island Associated with Neoclassical Tearing Modes on Plasma Rotation in JT-60U (2010)
  • 著者名/発表者名: A.Isayama, 他
  • 雑誌名: Plasma and Fusion Research 巻: 5
  • NAID: 130000442411
  • 査読あり
• [雑誌論文] Overview of JT-60U Results Toward the Resolution of Key Physics and Engineering Issues in ITER and JT-60SA (2010)
  • 著者名/発表者名: A.Isayama, 他
  • 雑誌名: Fusion Energy 2010 (Proceedings of 23rd IAEA Fusion Energy Conference, Daejeon, Korea) 巻: (CD-ROM)
• [学会発表] Progress in the Development of JT-60SA toward Steady-State High-Beta Plasma Research (2013)
  • 著者名/発表者名: A. Isayama
  • 学会等名: A3 Foresight Program Workshop
  • 発表場所: Beijing, China
  • 招待講演
• [学会発表] JT-60SAに向けた電子サイクロトロン加熱システムの開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 諫山明彦
  • 学会等名: プラズマ・核融合学会 第29回年会
  • 発表場所: 福岡・春日
• [学会発表] JT-60UにおけるNTM磁気島のプラズマ回転への影響 (2010)
  • 著者名/発表者名: 諌山明彦, 他
  • 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(北海道)
  • 年月日: 2010-12-03
• [学会発表] Overview of JT-60U Results Toward the Resolution of Key Physics and Engineering Issues in ITER and JT-60SA (2010)
  • 著者名/発表者名: A.Isayama, 他
  • 学会等名: 23rd IAEA Fusion Energy Conference
  • 発表場所: Daejeon(Korea)
  • 年月日: 2010-10-11
• [学会発表] JT-60UにおけるMHD不安定性とその制御 (2010)
  • 著者名/発表者名: 諌山明彦, 他
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2010年大会
  • 発表場所: 幕張メッセ(千葉県)
  • 年月日: 2010-05-24
• [学会発表] JT-60UにおけるMHD不安定性とその制御
  • 著者名/発表者名: 諫山明彦, JT-60チーム
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2010年大会
  • 発表場所: 千葉・千葉県
• [学会発表] Overview of JT-60U Results Toward the Resolution of Key Physics and Engineering Issues in ITER and JT-60SA
  • 著者名/発表者名: A. Isayama and the JT-60 team
  • 学会等名: 23rd IAEA Fusion Energy Conference
  • 発表場所: daejeon, korea
• [学会発表] JT-60UにおけるNTM磁気島のプラズマ回転への影響
  • 著者名/発表者名: 諫山明彦, 松永剛, 石井康友, 坂本宜照, 森山伸一, 鎌田裕, 小関隆久, JT-60チーム
  • 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)
• [学会発表] Recent Progress in ECRF System Development for JT-60SA
  • 著者名/発表者名: A. Isayama, T. Kobayashi, K. Yokokura, M. Shimono, M. Sawahata, S. Suzuki, M. Terakado, S. Hiranai, K. Wada, J. Hinata, Y. Sato, K. Hoshino, S. Moriyama, K. Sakamoto and K. Hamamatsu
  • 学会等名: Japan-Korea Workshop on Physics and Technology of Heating and Current Drive
  • 発表場所: Uji(Kyoto)
• [学会発表] Recent Results from the Development of the Electron Cyclotron Heating System for JT-60SA toward High-power Long-Pulse Operations
  • 著者名/発表者名: A. Isayama, T. Kobayashi, K. Yokokura, M. Shimono, M. Sawahata, S. Suzuki, M. Terakado, S. Hiranai, K. Wada, J. Hinata, Y. Sato, K. Hoshino, S. Moriyama, K. Sakamoto and K. Hamamatsu
  • 学会等名: 21st International Toki Conference
  • 発表場所: Toki(Gifu)
• [学会発表] Progress in the Development of the ECRF ば System for JT-60SA
  • 著者名/発表者名: A. Isayama, T. Kobayashi, S. Moriyama, K. Yokokura, M. Shimono, M. Sawahata, S. Suzuki, M. Terakado, S. Hiranai, K. Wada, J. Hinata, Y. Sato, K. Hoshino, K. Sakamoto, K. Kajiwara, Y. Oda, K. Hamamatsu, M. Saigusa and C. Sozzi
  • 学会等名: Fusion Energy 2012(Proceedings of 24th IAEA Fusion Energy Conference)
  • 発表場所: San Diego, the United States of America
• [学会発表] JT-60SAに向けた電子サイクロトロン加熱システムの開発
  • 著者名/発表者名: 諫山明彦, 小林貴之, 森山伸一, 横倉賢治, 下野貢, 澤畠正之, 鈴木貞明, 寺門正之, 平内慎一, 和田健次, 日向 淳, 佐藤福克, 星野克道, 坂本慶司, 梶原 健, 濱松清隆
  • 学会等名: プラズマ・核融合学会第29回年会
  • 発表場所: 春日・福岡
• [学会発表] Progress in the Development of JT-60SA toward Steady-State High-Beta Plasma Research
  • 著者名/発表者名: A. Isayama and the JT-60 team
  • 学会等名: A3 Foresight Program Workshop on Critical Physics Issues Specific to State Sustainment of High-Performance Plasmas
  • 発表場所: bwijing(China)