研究課題/領域番号 |
22KK0039
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研究種目 |
国際共同研究加速基金(国際共同研究強化(B))
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配分区分 | 基金 |
審査区分 |
中区分14:プラズマ学およびその関連分野
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研究機関 | 核融合科学研究所 |
研究代表者 |
小林 政弘 核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 准教授 (30399307)
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研究分担者 |
高橋 宏幸 東北大学, 工学研究科, 講師 (30768982)
東郷 訓 筑波大学, 数理物質系, 助教 (80779603)
向井 清史 核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 助教 (90632266)
森田 繁 核融合科学研究所, その他部局等, 名誉教授 (80174423)
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研究期間 (年度) |
2022-10-07 – 2027-03-31
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研究課題ステータス |
交付 (2022年度)
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配分額 *注記 |
20,150千円 (直接経費: 15,500千円、間接経費: 4,650千円)
2026年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2025年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円)
2024年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2023年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2022年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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キーワード | 磁場トポロジー / トロイダルプラズマ / 放射冷却 / 熱的不安定性 / 世界展開 |
研究開始時の研究の概要 |
核融合炉の実現に向けて、装置壁への過大な熱負荷の軽減は必須の解決課題である。もっとも有力な解決手段として、水素燃料以外の粒子(不純物と呼ばれる)を導入し、不純物多価イオンの放射冷却効果を利用する方法が試行されている。本研究課題では、閉じ込め磁場のトポロジーを変移させ、放射冷却効果を倍増させる新手法を用いる。この手法を異なる閉じ込め磁場配位の装置に応用し、高温プラズマ周辺部のより効率的な放射冷却手法の確立とそのメカニズムの一般化を行う。これによって核融合炉の装置壁熱負荷軽減に寄与するとともに、磁場構造と高温プラズマの熱的不安定性を連結するプラズマ物理の体系化を目指す。
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研究実績の概要 |
ドイツのマックスプランク研究所を訪問し、W7-Xステラレータ装置における周辺磁気島を利用したプラズマの放射冷却実験についての打ち合わせを実施した。新たに設置を進めているボロメータおよび既存のボロメータ計測を組み合わせた不純物多荷イオンからの放射分布再構成のためのトモグラフィー手法について、先方の手法と当方の手法の共通点・相違点を整理することにより、今後の解析の見通しを得た。また、放射冷却を促進させるために外部から導入された不純物イオン(窒素)のスペクトル計測と衝突輻射モデルを組み合わせて、プラズマパラメータ(電子温度、電子密度、不純物密度)を同定する準備を進めた。 W7-Xの周辺磁気島と放射分布の関係を調べる目的で、プラズマ輸送コードによるシミュレーションを開始した。 中国科学院プラズマ物理研究所のトカマク装置型EASTにおける実験提案の準備を開始した。イメージング分光器の準備を進めた。 また、Zoomを利用した打ち合わせも実施した。 以上の成果により、本研究が目指す装置間比較研究(LHD、W7-X、EAST)の基盤の準備が確実に進んだ。
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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
W7-X、EAST装置の研究者と密に連絡を取りながら今後の共同研究についての準備を進めた。
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今後の研究の推進方策 |
マックスプランク研究所の共同研究者とともに、W7-Xにおける放射分布の再構成のためのトモグラフィー解析、分光データと衝突輻射モデルを用いた解析、および数値シミュレーションによる周辺磁気島での放射冷却分布の解析を進める。 中国科学院の共同研究者とともに、EASTにおける実験計画の策定と、イメージング分光器およびその他の計測によるデータ解析の準備を進める。
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