２次元乱流ダイナミクス観測のための多波長超多点観測法の開発

• 研究課題/領域番号: 23246162
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 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: 九州大学
• 研究代表者: 藤澤 彰英 九州大学, 応用力学研究所, 教授 (60222262)
• 連携研究者: 稲垣 滋 九州大学, 応用力学研究所, 准教授 (60300729) ; 井戸 毅 核融合科学研究所, 准教授 (50332185) ; 清水 昭博 核融合科学研究所, 助教 (00390633) ; 永島 芳彦 九州大学, 応用力学研究所, 准教授 (90390632) ; 山田 琢磨 九州大学, 基幹教育院, 准教授 (90437773) ; 中野 治久 核融合科学研究所, 助教 (90442524) ; 大島 慎介 京都大学, エネルギー理工学研究所, 助教 (00469610) ; 図子 秀樹 九州大学, 応用力学研究所, 教授 (20127096)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2014-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 48,620千円 (直接経費: 37,400千円、間接経費: 11,220千円); 2013年度: 9,880千円 (直接経費: 7,600千円、間接経費: 2,280千円); 2012年度: 24,570千円 (直接経費: 18,900千円、間接経費: 5,670千円); 2011年度: 14,170千円 (直接経費: 10,900千円、間接経費: 3,270千円)
• キーワード: プラズマ / 乱流 / トモグラフィー / 多スケール結合 / X線 / 紫外線 / オプティカルフィードスルー / 蛍光ガラス / プラズマ乱流 / 磁化プラズマ / トモグラフィ / 非線形結合解析 / マルチスケール / 核融合学 / 帯状流 / ２次元ダイナミクス / X線シンチレータ / 多波長多チャンネル / 2次元ダイナミクス

研究概要

揺らぎと構造のマルチスケール結合の描像に基づくプラズマ乱流と輸送の理解を目指して、プラズマの自発光による乱流と構造のトモグラフィー法、多波長超多点観測法の原理実証を行った。九大の直線プラズマ装置PANTAにてプラズマ発光（可視光）を４視点から観測する132チャンネルトモグラフィシステムを完成しプラズマの断面全域に渡るダイナミクスを含めた観測が実現できた。プラズマ発光の二次元像が得られ、また十分な精度で検出光の揺らぎ成分が測定された。X線および紫外光については、シンチレータおよび蛍光ガラスによる間接検出法の基礎的な段階が終了した。トモグラフィーのアルゴリズム開発も進み原理実証が完了した。

研究成果

• [雑誌論文] Turbulence in Toroidal Plasma (2014)
  • 著者名/発表者名: Akiihide Fujisawa
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Proc. 巻: 1 ページ: 15005-15005
  • 査読あり
• [雑誌論文] Turbulence in Toroidal Plasma (2014)
  • 著者名/発表者名: Akihide Fujisawa
  • 雑誌名: JPS Conference Proceeding 巻: 1
  • DOI: 10.7566/jpscp.1.015005
  • 査読あり
• [雑誌論文] On turbulence-correlation analysis based on correlation reflectometry (2013)
  • 著者名/発表者名: N.V. Teplova Kosolapova, K. Itoh, S.-I. Itoh, E.Z. Gusakov, S. Heuraux, S.Inagaki, M. Sasaki, T. Kobayashi, Y. Nagashima, S. Oldenburger, A. Fujisawa
  • 雑誌名: Phys. Scr. 巻: 87 ページ: 45502-45502
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spatiotemporal Structures of Edge Limit-Cycle Oscillation before L-to-H Transition in the JFT-2M Tokamak (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Kobayashi, K. Itoh, T. Ido, K. Kamiya, S.-I. Itoh, Y. Miura, Y. Nagashima, A. Fujisawa, S. Inagaki, K. Ida, and K. Hoshino
  • 雑誌名: Phys. Rev. Lett. 巻: 111 ページ: 35002-35002
  • 査読あり
• [雑誌論文] How is turbulence intensity determined by macroscopic variables in a toroidal plasma? (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Inagaki, S.-I. Itoh, K. Ida, A. Fujisawa, K. Itoh
  • 雑誌名: Nucl. Fusion 巻: 53 ページ: 113006-113006
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spatial structures and interaction of multiple sheared flow populations in tokamak edge turbulence (2013)
  • 著者名/発表者名: K.J. Zhao, J.Q. Dong, L.W. Yan, P.H. Diamond, J. Cheng, W.Y. Hong, Z.H. Huang, M. Xu, G.R. Tynan, K. Itoh, S.-I. Itoh, A. Fujisawa, Y. Nagashima, S. Inagaki, Z.X. Wang, L. Wei, Q. Li, X.Q. Ji, Y. Huang, Yi. Liu, J. Zhou, X.M. Song, Q.W. Yang, X.T. Ding, X.R. Duan and the HL-2A Team
  • 雑誌名: Nucl. Fusion 巻: 53 ページ: 83011-83011
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sawtooth-triggered limit-cycle oscillations and I-phase in the HL-2A tokamak (2013)
  • 著者名/発表者名: K.J. Zhao, J. Cheng, P.H. Diamond, J.Q. Dong, L.W. Yan, W.Y. Hong, M. Xu, G. Tynan, K. Miki, Z.H. Huang, K. Itoh, S.-I. Itoh, A. Fujisawa, Y. Nagashima, S. Inagaki, Z.X.Wang, L. Wei, X.M. Song, G.J. Lei, Q. Li, X.Q. Ji, Yi Liu, Q.W. Yang
  • 雑誌名: Nucl. Fusion 巻: 53 ページ: 123015-123015
  • 査読あり
• [雑誌論文] An Assessment of Limit Cycle Oscillation Dynamics Prior to L-H Transition (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Itoh, S.-I. Itoh, A. Fujisawa
  • 雑誌名: Plasma Fusion Res. 巻: 8 ページ: 1102168-1102168
  • NAID: 130003392930
  • 査読あり
• [雑誌論文] An Assessment of Limit Cycle Oscillation Dynamics Prior to L-H Transition (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Itoh, S.-I. Itoh, A. Fujisawa
  • 雑誌名: Plasma and Fusion Research 巻: 8 号: 0 ページ: 1102168-1102168
  • DOI: 10.1585/pfr.8.1102168
  • NAID: 130003392930
  • ISSN: 1880-6821
  • 査読あり
• [雑誌論文] Role of Energetic Electrons during Current Ramp-up and Production of High Poloidal Beta Plasma in Non-inductive Current Drive on QUEST, (2013)
  • 著者名/発表者名: Saya Tashima, H. Zushi, M. Isobe, K. Hanada, H. Idei, K. Nakamura, A. Fujisawa, K. Matsuoka, M. Hasegawa, Y. Nagashima, S. Okamura, S. Banerjee, S. Kawasaki, H. Nakashima, A. Higashijima
  • 雑誌名: Nuclear Fusion 巻: 54 号: 2 ページ: 23010-23010
  • DOI: 10.1088/0029-5515/54/2/023010
  • 査読あり
• [雑誌論文] H∞ Loop Shaping Control for Plasma Vertical Position Instability on QUEST (2013)
  • 著者名/発表者名: Liu Xiaolong, Kazuo Nakamura, Tatsuya Yoshisue, Osamu Mitarai, Makoto Hasegawa, Kazutoshi Tokunaga, Xue Erbing, Hideki Zushi, Kazuaki Hanada, Akihide Fujisawa, Hiroshi Idei, Shoji Kawasaki, Hisatoshi Nakashima, Aki Higashijima, Kuniaki Araki, Liu Xiaolong
  • 雑誌名: Plasma Science and Tecnology 巻: 15 号: 3 ページ: 295-295
  • DOI: 10.1088/1009-0630/15/3/21
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sawtooth-triggered limit-cycle oscillations and I-phase in the HL-2A tokamak (2013)
  • 著者名/発表者名: K. J. Zhao, J. Cheng, P. H. Diamond, J. Q. Dong, L. W. Yan, W. Y. Hong, M. Xu, G. Tynan, K. Miki, Z. H. Huang, K. Itoh, S. -I. Itoh, A. Fujisawa, Y. Nagashima, S. Inagaki, Z. X. Wang, L. Wei, X. M. Song, G. J. Lei, Q. Li, X. Q. Ji, Yi Liu, Q. W. Yang, X. T. Ding, X. R. Duan and HL-2A team
  • 雑誌名: Nucl. Fusion 巻: 53 号: 12 ページ: 1230151-7
  • DOI: 10.1088/0029-5515/53/12/123015
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spatial structures and interaction of multiple sheared flow populations in tokamak edge turbulence (2013)
  • 著者名/発表者名: K. J. Zhao, J. Q. Dong, L. W. Yan, P. H. Diamond, J. Cheng, W. Y. Hong, Z. H. Huang, M. Xu, G. R. Tynan, K. Itoh, S. I. Itoh, A. Fujisawa, Y. Nagashima, S. Inagaki, Z. X. Wang, L. Wei, Q. Li, X. Q. Ji, Y. Huang, Yi. Liu, J. Zhou, X. M. Song, Q. W. Yang, X. T. Ding, X. R. Duan and HL-2A team
  • 雑誌名: Nucl. Fusion 巻: 53 号: 8 ページ: 0830111-8
  • DOI: 10.1088/0029-5515/53/8/083011
  • 査読あり
• [雑誌論文] How is turbulence intensity determined by macroscopic variables in a toroidal plasma? (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Inagaki, T. Tokuzawa, N. Tamura, S.-I. Itoh, T. Kobayashi, K. Ida, T. Shimozuma, S. Kubo, K. Tanaka, T. Ido, A. Shimizu, H. Tsuchiya, N. Kasuya, Y. Nagayama, K. Kawahata, S. Sudo, H. Yamada, A. Fujisawa, K. Itoh and the LHD Experiment Group
  • 雑誌名: Nucl. Fusion 巻: 53 号: 11 ページ: 1130061-9
  • DOI: 10.1088/0029-5515/53/11/113006
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spatiotemporal Structure of Edgehmit-Cycle Oscillation before L-to-H Transition in the JFT-2M Tokamak (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Kobayashi, et al
  • 雑誌名: Physical Review Letters 巻: 111 号: 3 ページ: 0350021-5
  • DOI: 10.1103/physrevlett.111.035002
  • 査読あり
• [雑誌論文] On turbulence-correlation analysis based on correlation reflectometry (2013)
  • 著者名/発表者名: N.V. Kosolapova
  • 雑誌名: Phys. Scr. 巻: 87 号: 4 ページ: 0455021-7
  • DOI: 10.1088/0031-8949/87/04/045502
  • 査読あり
• [雑誌論文] Observations of intermittent structures in the periphery of cylindrical linear plasma in PANTA (2012)
  • 著者名/発表者名: Noriko Ohyama, Akihide Fujisawa, Shigeru Inagaki, Yoshihiko Nagashima, Stella Oldenburger, Tatsuya Kobayashi, Katsuyuki Kawashima, Yuuki Tobimatsu, Tetsuo Yamashita, Soutaro Yamada, Hiroyuki Arakawa, Takuma Yamada, Masatoshi Yagi, Naohiro Kasuya, Makoto Sasaki, Sanae-I. Itoh and Kimitaka Itoh
  • 雑誌名: Plasma and Fusion Research 巻: 7 ページ: 1201025-1201025
  • NAID: 130003366221
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dynamics of particle flux in a cylindrical magnetized plasma (2012)
  • 著者名/発表者名: S Oldenburger, S Inagaki, T Kobayashi, H Arakawa, N Ohyama, K Kawashima, Y Tobimatsu, A Fujisawa, K Itoh and S.-I Itoh
  • 雑誌名: Plasma Phys. Control. Fusion 巻: 54 ページ: 55002-55002
  • 査読あり
• [雑誌論文] On influences of long-range fluctuations on transport in Large Helical Device plasmas (2012)
  • 著者名/発表者名: K Itoh, S.-I Itoh, S Inagaki, T Kobayashi, A Fujisawa, Y Nagashima, S Oldenburger, K Ida, T Tokuzawa, Y Nagayama, K Kawahata, H Yamada and the LHD Experiment Group
  • 雑誌名: Plasma Phys. Control. Fusion 巻: 54 ページ: 95016-95016
  • 査読あり
• [雑誌論文] Self- nonlinear coupling of long-range temperature fluctuation in Toroidal plasma (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Kobayashi, et al
  • 雑誌名: Plasma Physics and Controlled Fusion 巻: 54 号: 11 ページ: 1150041-9
  • DOI: 10.1088/0741-3335/54/11/115004
  • 査読あり
• [雑誌論文] On influences of long-range fluctuations on transport in Large Helical Device plasmas (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Itoh
  • 雑誌名: Plasma Phys. Control. Fusion 巻: 54 号: 9 ページ: 0950161-7
  • DOI: 10.1088/0741-3335/54/9/095016
  • 査読あり
• [雑誌論文] Non-Gaussian properties of global momentum and particle fluxes in a cylindrical laboratory plasma (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Nagashima, S.-I. Itoh, S. Inagaki, H. Arakawa, N. Kasuya, A. Fujisawa, K. Kamataki, T. Yamada, S. Shinohara, S. Oldenburger, M. Yagi, Y. Takase, P. H. Diamond, and K. Itoh
  • 雑誌名: Physics of Plasmas 巻: 18 ページ: 70701-70701
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dynamic interaction between a solitary drift wave structure and zonal flows in a linear cylindrical device (2011)
  • 著者名/発表者名: H Arakawa, T Kobayashi, S Inagaki, N Kasuya, S Oldenburger, Y Nagashima, T Yamada, M Yagi, A Fujisawa, K Itoh, S.-I Itoh
  • 雑誌名: Plasma Phys. Control. Fusion 巻: 53 ページ: 115009-115009
  • 査読あり
• [雑誌論文] Experimental studies of mesoscale structure and its interactions with microscale waves in plasma turbulence (2011)
  • 著者名/発表者名: A. Fujisawa
  • 雑誌名: Plasma Phys. Control. Fusion 巻: 53 ページ: 124015-124015
  • NAID: 120005183065
  • 査読あり
• [雑誌論文] Observation of Long-Distance Radial Correlation in Toroidal Plasma Turbulence (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Inagaki, T. Tokuzawa, K. Itoh, K. Ida, S.-I. Itoh, N. Tamura, S. Sakakibara, N. Kasuya, A. Fujisawa, S. Kubo, T. Shimozuma, T. Ido, S. Nishimura, H. Arakawa, T. Kobayashi, K. Tanaka, Y. Nagayama, K.Kawahata, S. Sudo, H. Yamada, and A. Komori
  • 雑誌名: Phys. Rev. Lett. 巻: 107 ページ: 115001-115001
  • 査読あり
• [雑誌論文] Non-Gaussian properties of global momentum and particle fluxes in a cylindrical laboratory plasma (2011)
  • 著者名/発表者名: Y.Nagashima, et al
  • 雑誌名: Phys.Plasmas 巻: 18 号: 7 ページ: 0707011-4
  • DOI: 10.1063/1.3601767
  • 査読あり
• [雑誌論文] Experimental studies of mesoscale structure and its interactions with microscale waves in plasma turbulence (2011)
  • 著者名/発表者名: A.Fujisawa
  • 雑誌名: Plasma Phys.Control.Fusion 巻: 53 号: 12 ページ: 1240151-12
  • DOI: 10.1088/0741-3335/53/12/124015
  • NAID: 120005183065
  • 査読あり
• [雑誌論文] Observation of Long-Distance Radial Correlation in Toroidal Plasma Turbulence (2011)
  • 著者名/発表者名: S.Inagaki, et al
  • 雑誌名: Phys.Rev.Lett. 巻: 107 号: 11 ページ: 1150011-5
  • DOI: 10.1103/physrevlett.107.115001
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dynamic interaction between a solitary drift wave structure and zonal flows in a linear cylindrical device (2011)
  • 著者名/発表者名: H.Arakawa, T.Kobayashi, S.Inagaki, et al
  • 雑誌名: Plasma Phys.Control.Fusion 巻: 53 号: 11 ページ: 1150091-8
  • DOI: 10.1088/0741-3335/53/11/115009
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of radially movable multi-channel Reynolds stress probe system for a cylindrical laboratory plasma (2011)
  • 著者名/発表者名: Y Nagashima, et al
  • 雑誌名: Review of Scientific Instruments 巻: 82 号: 3
  • DOI: 10.1063/1.3557384
  • 査読あり
• [雑誌論文] Verification of wavelet analysis for a heat pulse propagation experiment (2011)
  • 著者名/発表者名: T.Kobayashi, S.Inagaki, et al
  • 雑誌名: Plasma Phys.Control.Fusion 巻: 53 号: 9 ページ: 0950121-12
  • DOI: 10.1088/0741-3335/53/9/095012
  • 査読あり
• [学会発表] 磁化プラズマ乱流大域計測のためのトモグラフィーシステムの開発と進展 (2014)
  • 著者名/発表者名: 藤澤彰英、永島芳彦、稲垣滋、松岡啓介、伊藤公孝、伊藤早苗
  • 学会等名: に本物理学会
  • 発表場所: 東海大学
• [学会発表] Turbulence in Toroidal Plasma (2013)
  • 著者名/発表者名: A. Fujisawa
  • 学会等名: Asian Pacific Physics Conference 2013
  • 発表場所: Makuhari Messe Chiba, Japan
  • 招待講演
• [学会発表] Extended Paradigm of and Diagnostics for Plasma Turbulence (2013)
  • 著者名/発表者名: A. Fujisawa, Y. Nagashima, S. Inagaki, K. Matsuoka, S.-I. Itoh1, K. Itoh
  • 学会等名: H-mode workshop
  • 発表場所: Kyushu University Chikushi Campus, Fukuoka Japan
• [学会発表] 乱流プラズマの輸送と界面のダイナミクス (2013)
  • 著者名/発表者名: 藤澤彰英
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 広島大学
• [学会発表] プラズマ乱流の描像と全域マルチスケール観測の必要について (2013)
  • 著者名/発表者名: 藤澤彰英、永島芳彦、稲垣滋、松岡啓介、伊藤公孝、伊藤早苗
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 徳島大学
• [学会発表] プラズマ乱流全域マルチスケール観測と装置設計 (2013)
  • 著者名/発表者名: 藤澤彰英、松岡啓介、永島芳彦、稲垣滋、伊藤公孝、伊藤早苗
  • 学会等名: プラズマ核融合学会
  • 発表場所: 東京工業大学
• [学会発表] プラズマ乱流全域マルチスケール観測と装置設計 (2013)
  • 著者名/発表者名: 藤澤彰英、松岡啓介、永島芳彦、稲垣滋、伊藤公孝、伊藤早苗
  • 学会等名: プラズマ核融合学会（シンポジウム）
  • 発表場所: 東京工業大学
• [学会発表] Extended Paradigm of and Diagnostics for Plasma Turbulence (2013)
  • 著者名/発表者名: A. Fujisawa, Y. Nagashima, S. Inagaki, K. Matsuoka, S.-I. Itoh1, K. Itoh
  • 学会等名: Hmode Workshop
  • 発表場所: 九州大学
• [学会発表] Turbulence in Toroidal Plasma (2013)
  • 著者名/発表者名: Akihide Fujisawa
  • 学会等名: Asia Pacific Physics Conference
  • 発表場所: 幕張メッセ
  • 招待講演
• [学会発表] 乱流プラズマの輸送と界面のダイナミクス (2013)
  • 著者名/発表者名: 藤澤彰英
  • 学会等名: 日本物理学会（シンポジウム）
  • 発表場所: 東広島市 広島大学
  • 招待講演
• [学会発表] 磁化プラズマ乱流研究の進展 (2012)
  • 著者名/発表者名: 藤澤彰英
  • 学会等名: プラズマ核融合学会九州支部会
  • 発表場所: 九州大学筑紫キャンパス春日
  • 年月日: 2012-12-22
  • 招待講演
• [学会発表] 磁場閉じ込めプラズマ中の乱流とメソスケール構造の生成について (2012)
  • 著者名/発表者名: 藤澤彰英
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 関西学院大学西宮(招待講演)
  • 年月日: 2012-03-24
• [学会発表] 乱流プラズマにおける構造形成の実験観測 (2012)
  • 著者名/発表者名: 藤澤彰英
  • 学会等名: 国立天文台研究集会「天文学を中心とした理工学での乱流研究(NAOJ Turb.2011)」
  • 発表場所: 東京大学生産技術研究所
  • 年月日: 2012-02-23
• [学会発表] 乱流プラズマにおける構造形成の実験観測 (2012)
  • 著者名/発表者名: 藤澤彰英
  • 学会等名: 平成24年度3月19日-22日天文学会
  • 発表場所: 龍谷大学京都
  • 招待講演
• [学会発表] 磁場閉じ込めプラズマ中の乱流とメソスケール構造の生成について(仁科記念賞受賞講演) (2012)
  • 著者名/発表者名: 藤澤彰英
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 関西学院大学西宮上ケ原キャンパス西宮
  • 招待講演
• [学会発表] 乱流と構造研究の新しい展開 (2012)
  • 著者名/発表者名: 藤澤彰英
  • 学会等名: プラズマ核融合学会（シンポジウム）
  • 発表場所: 春日市 クローバープラザ
  • 招待講演
• [学会発表] 磁化プラズマ乱流研究の進展 (2012)
  • 著者名/発表者名: 藤澤彰英
  • 学会等名: プラズマ核融合学会支部会
  • 発表場所: 春日市 九州大学
  • 招待講演
• [学会発表] 磁化乱流プラズマにおける乱流の現代的描像について (2011)
  • 著者名/発表者名: 藤澤彰英
  • 学会等名: プラズマ核融合学会
  • 発表場所: 石川県立音楽堂金沢
  • 年月日: 2011-11-22
• [学会発表] Experimental studies of mesoscale structure and its interactions with microscale waves in plasma turbulence (2011)
  • 著者名/発表者名: A.Fujisawa
  • 学会等名: European Physics Society 2011
  • 発表場所: Strasburg, France(招待講演)
  • 年月日: 2011-06-29
• [学会発表] Experimental Studies of Mesocale Structure and Its Interactions with Microscale Waves in Plasma Turbulence, Plenary talk (2011)
  • 著者名/発表者名: A. Fujisawa
  • 学会等名: European Physics Society, 38th Conference on Plasma Physics
  • 発表場所: Strassburg France
  • 招待講演
• [学会発表] 「磁化プラズマの乱流と輸送の現代的描像について」シンポジウム「様々なプラズマの非平衡性」 (2011)
  • 著者名/発表者名: 藤澤彰英
  • 学会等名: プラズマカンファレンス2011
  • 発表場所: 金沢
• [図書] プラズマ乱流研究の新展開:巨視的揺らぎ構造の発見と新パラダイム, 2014年1月号 (2014)
  • 著者名/発表者名: 藤澤彰英
  • 出版者: パリティ
• [図書] 初学者のための原子力・量子・核融合の事典, I3.7.8項 (2013)
  • 著者名/発表者名: 藤澤彰英
  • 出版者: 丸善
• [図書] 電気学会技術報告「球状トカマクをべースとする核融合発電炉」 2.3輸送( Lモード、Hモード、ITB), 第1298号 (2012)
  • 著者名/発表者名: 藤澤彰英 核融合炉の経済性向上調査専門委員会編
  • 出版者: 電気学会
• [備考]
  • URL: http://www.triam.kyushu-u.ac.jp/fujisawaken/