磁気面破壊を含む３次元摂動磁場の新古典トロイダル粘性への影響

• 研究課題/領域番号: 23561000
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 核融合学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 村上 定義 京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (40249967)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円); 2013年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2012年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2011年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
• キーワード: 新古典粘性 / 数値解析 / トカマク / 摂動磁場 / リップル / 磁気島 / リップル磁場 / 新古典トロイダル粘性 / ELM制御コイル / ３次元磁場摂動

研究概要

本研究では，トカマクプラズマにおけるリップル磁場，誤差磁場，ELM制御コイル磁場などによる３次元磁場摂動がある場合の新古典トロイダル粘性への影響について，3次元磁場配位におけるドリフト運動論方程式解析コードDCOM/GNETを用いて研究を行った．まず基盤コードであるGNETコードの改良を進め，より進んだ並列化や新古典粘性の評価に重要なトロイダル方向の運動量を保存するクーロン衝突項を導入した．次に，低nや中n摂動磁場が存在する場合の新古典トロイダル粘性の摂動磁場強度依存生や衝突頻度依存生などを評価し，モード数依存性や衝突周波数依存性などが得られた．

研究成果

• [雑誌論文] Development of momentum conserving collisional operator for Monte Carlo simulation code (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Murakami, S. Hasegawa and Y. Moriya
  • 雑誌名: Proc. 40th EPS Conf.(Plasma Phys.) 巻: 144 ページ: 1-1
  • URL: http://ocs.ciemat.es/EPS2013PAP/html/
• [雑誌論文] Study of alpha-particle confinement in an LHD-type heliotron reactor (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Masaoka and S. Murakami
  • 雑誌名: NUCLEAR FUSION 巻: 53 号: 9 ページ: 93030-93030
  • DOI: 10.1088/0029-5515/53/9/093030
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of a Nonlinear Collision Operator for GNET Code (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Masaoka and S. Murakami
  • 雑誌名: Plasma and Fusion Research 巻: 8 号: 0 ページ: 2403106-2403106
  • DOI: 10.1585/pfr.8.2403106
  • NAID: 130005073265
  • ISSN: 1880-6821
  • 査読あり
• [雑誌論文] NBI Heating Analysis of Time-Development Plasma in LHD (2013)
  • 著者名/発表者名: H. Yamaguchi, S. Murakami, A. Wakasa, A. Sakai, A. Fukuyama, M. Osakabe, H. Takahashi, I. Yamada and LHD exp group
  • 雑誌名: Plasma and Fusion Research 巻: 8 号: 0 ページ: 2403099-2403099
  • DOI: 10.1585/pfr.8.2403099
  • NAID: 130005073264
  • ISSN: 1880-6821
  • 査読あり
• [雑誌論文] Simulation Study of ECCD by GNET with Momentum Conserving Collisional Operator (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Hasegawa, S. Murakami and Y. Moriya
  • 雑誌名: Plasma and Fusion Research 巻: 8 号: 0 ページ: 2403083-2403083
  • DOI: 10.1585/pfr.8.2403083
  • NAID: 130005073250
  • ISSN: 1880-6821
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of momentum conserving collisional operator for Monte Carlo simulation code (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Murakami, S. Hasegawa and Y. Moriya
  • 雑誌名: Proc. 40th EPS Conference on Plasma Physics 巻: 37D
• [雑誌論文] Effect of magnetic field configuration on parallel plasma flow during neutral beam injection in Heliotron J (2013)
  • 著者名/発表者名: H Lee, S Kobayashi, M Yokoyama, T Mizuuchi, T Minami, T Harada, K Nagasaki, H Okada, T Minami, S Yamamoto, S Murakami, Y Nakamura, S Konoshima, S Ohshima, L Zang and F Sano
  • 雑誌名: Plasma Phys. Control. Fusion 巻: 55 号: 3 ページ: 35012-35012
  • DOI: 10.1088/0741-3335/55/3/035012
  • 査読あり
• [雑誌論文] A formulation of nonlinear collision operator for the Monte Carlo code in toroidal plasmas (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Masaoka and S. Murakami
  • 雑誌名: Zero-Carbon Energy Kyoto 2012 ページ: 253-253
  • 査読あり
• [雑誌論文] Study of Toroidal Flow Generation by the ICRF Minority Heating in the Alcator C-Mod Plasma (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Murakami, K. Itoh, L. J. Zheng, J. W. Van Dam, P. Bonoli, J.E. Rice, C.L. Fiore, C. Gao, and A. Fukuyama
  • 雑誌名: Proc. 24th IAEA Fusion Energy Conference(Springer)
• [雑誌論文] Toroidal Flow Generation by the ICRF Minority Heating and RF Wave Field Profile Dependence (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Murakami, K. Itoh, L. J. Zheng, J. W. Van Dam, P. Bonoli, J.E. Rice, C.L. Fiore, C. Gao, and A. Fukuyama
  • 雑誌名: Proc. 39th EPS Conf and 16th Int. Cong.(Plasma Phys., Stockholm) 巻: O5 ページ: 119-119
  • URL: http://ocs.ciemat.es/epsicpp2012pap/html/
• [雑誌論文] Study of Toroidal Flow Generation by the ICRF Minority Heating in the Alcator C-Mod Plasma (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Murakami, K. Itoh, L. J. Zheng, J. W. Van Dam, P. Bonoli, J.E. Rice, C.L. Fiore, C. Gao, and A. Fukuyama
  • 雑誌名: Proc. 24th IAEA Fusion Energy Conference 巻: 2012
• [雑誌論文] Toroidal Flow Generation by the ICRF Minority Heating and RF Wave Field Profile Dependence (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Murakami, K. Itoh, L. J. Zheng, J. W. Van Dam, P. Bonoli, J.E. Rice, C.L. Fiore, C. Gao, and A. Fukuyama
  • 雑誌名: Proc. 39th EPS Conf and 16th Int. Cong. Plasma Phys. 巻: 2012
• [雑誌論文] Formularization of the confinement enhancement factor as a function of the heating profile for FFHR-d1 core plasma design (2012)
  • 著者名/発表者名: J. Miyazawa, T. Goto, R. Sakamoto, G. Motojima, C. Suzuki, H. Funaba, T. Morisaki, S. Masuzaki, I. Yamada, S. Murakami, 他
  • 雑誌名: Nucl. Fusion 巻: 52 号: 12 ページ: 123007-123007
  • DOI: 10.1088/0029-5515/52/12/123007
  • 査読あり
• [雑誌論文] Simulation Study of ECCD in Helical Plasmas (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Moriya, S. Murakami and K. Nagasaki
  • 雑誌名: Plasma Fusion Res. 巻: 6
  • NAID: 130002059565
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evaluation of Monte Carlo Calculation Accuracy for α Particle Confinement Analysis in Heliotron Reactors (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Masaoka and S. Murakami
  • 雑誌名: Plasma Fusion Res. 巻: 6
  • NAID: 130002059564
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evaluation of Monte Carlo Calculation Accuracy for α Particle Confinement Analysis in Heliotron Reactors (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Masaoka and S. Murakami
  • 雑誌名: Plasma and Fusion Research 巻: 6 ページ: 2403129-2403129
  • DOI: 10.1585/pfr.6.2403129
  • NAID: 130002059564
  • ISSN: 1880-6821
  • 査読あり
• [雑誌論文] Study of Radial Diffusion of Energetic Ions by High-m Magnetic Perturbations Using DCOM Code (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Izumi and S. Murakami
  • 雑誌名: Plasma Fusion Res. 巻: 6
  • NAID: 130002059567
  • 査読あり
• [雑誌論文] Toroidal Flow Generation by the ICRF Minority Heating and RF Wave Field Profile Dependence (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Murakami, K. Itoh, L. J. Zheng, J. W. Van Dam, and A. Fukuyama
  • 雑誌名: RADIO FREQUENCY POWER IN PLASMAS: Proceedings of the 19th Topical Conference: AIP Conf. Proc. 巻: 1406 ページ: 277-284
• [学会発表] Development of momentum conserving Monte Carlo simulation cdd for ECCD study in helical plasmas (2014)
  • 著者名/発表者名: S. Murakami, Y. Masaoka, S. Hasegawa, Y. Moriya
  • 学会等名: 18th Joint Work- shop on ECE and ECRH
  • 発表場所: 奈良
  • 年月日: 2014-04-18
• [学会発表] Development of Momentum Conserving Monte Carlo Simulation Code for ECCD Study in Helical Plasmas (2014)
  • 著者名/発表者名: S. Murakami, S. Hasegawa and Y. Moriya
  • 学会等名: 18th Joint Workshop on Electron Cyclotron Emission and Electron Cyclotron Resonance Heating
  • 発表場所: 奈良県新公会堂，奈良
• [学会発表] 運動量保存および非線形衝突を考慮にいれたGNETコードの開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 村上定義, 政岡義唯, 長谷川聡一郎, 守屋要兵
  • 学会等名: プラズマ・核融合学会第30回年会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2013-12-05
• [学会発表] Development of 5D drift kinetic equation solver with momentum conserving and nonlinear collisional operator in the toroidal plasmas (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Murakami, Y. Masaoka, S. Hasegawa, Y. Moriya
  • 学会等名: 12th Asia Pacific Physics Conf.
  • 発表場所: 幕張
  • 年月日: 2013-07-17
• [学会発表] Development of momentum conserving collisional operator for Monte Carlo simulation code (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Murakami, S. Hasegawa, Y. Moriya
  • 学会等名: 40th EPS Conf Plasma Phys.
  • 発表場所: Espoo
  • 年月日: 2013-07-02
• [学会発表] Development of momentum conserving collisional operator for Monte Carlo simulation code (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Murakami, S. Hasegawa and Y. Moriya
  • 学会等名: 40th EPS Conference on Plasma Physics
  • 発表場所: Espoo, Finland
• [学会発表] Development of 5D drift kinetic equation solver with momentum conserving and nonlinear collision operator in the toroidal plasmas (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Murakami, Y. Masaoka, S. Hasegawa and Y. Moriya
  • 学会等名: 12th Asia Pacific Physics Conference
  • 発表場所: 幕張メッセ，千葉
• [学会発表] Development of momentum conserving and nonlinear collision operator for GNET code (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Murakami, Y. Masaoka, S. Hasegawa and Y. Moriya
  • 学会等名: Japan-Korea Workshop on "Modeling and Simulation of Magnetic Fusion Plasmas"
  • 発表場所: 京都大学，京都
• [学会発表] 運動量保存および非線形衝突を考慮にいれたGNETコードの開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 村上定義，政岡義唯，長谷川聡一郎，守屋要兵
  • 学会等名: プラズマ・核融合学会第３０回年会
  • 発表場所: 東京工業大学，東京
• [学会発表] Toroidal Flow Generation by the ICRF Minority Heating and RF Wave Field Profile Dependence (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Murakami, K. Itoh, L. J. Zheng, J. W. Van Dam, P. Bonoli, J.E. Rice, C.L. Fiore, C. Gao, and A. Fukuyama
  • 学会等名: 39th EPS Conf and 16th Int. Cong. Plasma Phys.
  • 発表場所: Stockholm, Sweeden
• [学会発表] Integrated simulation of ICRFminority heating in tokamak plasmas (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Murakami, A. Fukuyama, K. Itoh, L. J. Zheng, J. W. Van Dam, P. Bonoli, J.E. Rice, C.L. Fiore, C. Gao
  • 学会等名: 7th Japan-Korea workshop on Theory and Simulation of Magnetic Fusion Plasmas 2012
  • 発表場所: Nami Island, Korea
• [学会発表] Study of Toroidal Flow Generation by the ICRF Minority Heating in the Alcator C-Mod Plasma (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Murakami, K. Itoh, L. J. Zheng, J. W. Van Dam, P. Bonoli, J.E. Rice, C.L. Fiore, C. Gao, and A. Fukuyama
  • 学会等名: 24th IAEA Fusion Energy Conference
  • 発表場所: San Diego, USA
• [学会発表] ECCD simulation by GNET with momentum conserving collisional operator (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Hasegawa, S. Murakami and Y. Moriya
  • 学会等名: 22nd International Toki Conf.
  • 発表場所: Toki, Japan
• [学会発表] Study of nonlinear collision effect on high-energy ion confinement in the LHD plasma (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Masaoka and S. Murakami
  • 学会等名: 22nd International Toki Conf.
  • 発表場所: Toki, Japan
• [学会発表] NBI heating analysis of time development plasma in LHD (2013)
  • 著者名/発表者名: H. Yamaguchi, S. Murakami, A. Wakasa, A. Sakai, M. Osakabe, H. Takahashi, I. Yamada, LHD experimental group
  • 学会等名: 22nd International Toki Conf.
  • 発表場所: Toki, Japan
• [学会発表] Simulation study of toroidal flow generation by ICRFminority heating and related ITB formation in the Alcator C-Mod plasma (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Murakami, K. Itoh, L. J. Zheng, J. W. Van Dam, P. Bonoli, J.E. Rice, C.L. Fiore, C. Gao, and A. Fukuyama
  • 学会等名: US-Japan JIFTworkhop on Neoclassical and Turbulent Flow Generation and Associated Transport
  • 発表場所: Uji, Japan
• [学会発表] Simulation study of toroidal flow generation by ICRF minority heating in Alcator C-Mod plasma (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Murakami, K. Itoh, L. J. Zheng, J. W. Van Dam, P. Bonoli, J.E. Rice, C.L. Fiore, C. Gao, and A. Fukuyama
  • 学会等名: Workshop on Physics and Technology of RF Heating of Fusion Plasma 2012
  • 発表場所: Nara, Japan
• [学会発表] ECCD simulation by GNET with momentum conserving collisional operator (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Hasegawa, S. Murakami and Y. Moriya
  • 学会等名: 22nd International Toki Conf.
  • 発表場所: Toki
  • 年月日: 2012-11-21
• [学会発表] Study of nonlinear collision effect on high-energy ion confinement in the LHD plasma (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Masaoka and S. Murakami
  • 学会等名: 22nd International Toki Conf.
  • 発表場所: Toki
  • 年月日: 2012-11-21
• [学会発表] Study of Toroidal Flow Generation by the ICRF Minority Heat ing in the Alcator C-Mod Plasma (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Murakami, K. Itoh, L. J. Zheng, J. W. Van Dam, P. Bonoli, J.E. Rice, C.L. Fiore, C. Gao, and A. Fukuyama
  • 学会等名: Proc. 24th IAEA Fusion Energy Conference
  • 発表場所: San Diego
  • 年月日: 2012-10-09
• [学会発表] Toroidal Flow Generation by the ICRF Minority Heating and RF Wave Field Profile Dependence (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Murakami, K. Itoh, L. J. Zheng, J. W. Van Dam, P. Bonoli, J.E. Rice, C.L. Fiore, C. Gao, and A. Fukuyama
  • 学会等名: 39th EPS Conf and 16th Int. Cong. Plasma Phys.
  • 発表場所: Stockholm
  • 年月日: 2012-07-05
• [学会発表] Nonlinear collision effect on energetic particle confinement in LHD plasmas (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Masaoka and S. Murakami
  • 学会等名: 21st International Toki Conf.
  • 発表場所: Toki
  • 年月日: 2011-11-29
• [学会発表] Nonlinear collision effect on alpha-particle confinement in toroidal plasmas (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Masaoka, S. Murakami
  • 学会等名: APS-DPP 2011
  • 発表場所: Salt Lake City, USA
  • 年月日: 2011-11-17
• [学会発表] Simulation study of toroidalflow generation by ICRF minority heating in Alcator C-Mod plasma (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Murakami, K. Itoh, L.J. Zheng, J.W. Van Dam, P. Bonoli, J.E. Rice, C.L. Fiore, A. FUKUYAMA
  • 学会等名: APS-DPP 2011
  • 発表場所: Salt Lake City, USA
  • 年月日: 2011-11-15
• [学会発表] Simulation study of toroidal flow generation by ICRF minority heating (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Murakami, K. Itoh, L.J. Zheng, J.W. Van Dam, and A. Fukuyama
  • 学会等名: Joint Meeting of the 19 Topical Conf. on RF Power in Plasmas and the US-Jpn RF Phys. Workshop（招待講演）(招待講演)
  • 発表場所: Newport（米国）
• [学会発表] Study of radial diffusion of energetic ions by high-m magnetic perturbations by DCOM code (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Izumi and S. Murakami
  • 学会等名: 1st APTWG International Conference
  • 発表場所: 土岐市
• [学会発表] Simulation study of toroidal flow generation by ICRF minority heating in Alcator C-Mod plasma (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Murakami, K. Itoh, L.J. Zheng, J.W. Van Dam, P. Bonoli, J.E. Rice, C.L. Fiore, A. Fukuyama
  • 学会等名: 米国物理学会プラズマ分科会
  • 発表場所: Salt Lake City（米国）
• [学会発表] DCOMコードを用いた高m磁場摂動による高エネルギー粒子の径方向拡散 (2011)
  • 著者名/発表者名: 泉恵大，村上定義
  • 学会等名: Plasma Conference 2011
  • 発表場所: 金沢市
• [学会発表] Alcator C-ModプラズマにおけるICRF少数イオン加熱時のトロイダル流駆動のシミュレーション研究 (2011)
  • 著者名/発表者名: 村上定義，伊藤公孝，K. Itoh, L.J. Zheng, J.W. Van Dam, P. Bonoli, J.E. Rice, C.L. Fiore, 福山淳
  • 学会等名: Plasma Conference 2011
  • 発表場所: 金沢市
• [学会発表] Simulation study of NBI beam ion distributions and heat depositions in the time development plasma of LHD (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Yamaguchi and S. Murakami
  • 学会等名: 21st International Toki Conf.
  • 発表場所: 土岐市
• [学会発表] Nonlinear collision effect on energetic particle confinement in LHD plasmas (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Masaoka and S. Murakami
  • 学会等名: 21st International Toki Conf.
  • 発表場所: 土岐市
• [学会発表] Dependence of the quasi linear heating term model on the ECCD in helical plasmas (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Moriya and S. Murakami
  • 学会等名: 21st International Toki Conf.
  • 発表場所: 土岐市