ヘリカルプラズマにおける電場の自律的振動と輸送障壁に関するダイナミクス解析研究

• 研究課題/領域番号: 23561002
• 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: 核融合科学研究所
• 研究代表者: 登田 慎一郎 核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 准教授 (60332186)
• 研究期間 (年度): 2011-04-28 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2015年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2014年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2013年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2012年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2011年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
• キーワード: plasma / transport / turbulence / dynamics / helical plasmas / transport model / 乱流輸送 / 簡約化モデル / ジャイロ運動論解析 / プラズマダイナミクス / 核融合プラズマ / 閉じ込め / ダイナミクス / 輸送 / モデリング / ヘリカルプラズマ / 電場 / 新古典輸送

研究成果の概要

核融合発電には、高温、高密度プラズマ状態が必要であり、閉じ込め性能が高いことが重要である。トロイダルプラズマの中で特に、ヘリカルプラズマにおいて、電場はプラズマ閉じ込めに重要な役割を果たす。その電場の時間発展や空間分布について、実験結果と比較を行った。時間発展においてプラズマダイナミクス物理現象である電場の振動現象を、シミュレーション結果により予測することができた。

研究成果

• [雑誌論文] Microinstabilities in hydrogen- and helium-dominated multi-ion-species plasmas in LHD (2017)
  • 著者名/発表者名: M Nunami, M Nakata, H Sugama, K Tanaka and S Toda
  • 雑誌名: Plasma Phys. Control Fusion 巻: 59 号: 4 ページ: 1-8
  • DOI: 10.1088/1361-6587/aa5aa6
  • NAID: 120007119913
  • 査読あり
• [雑誌論文] How to apply a turbulent transport model based on a gyrokinetic simulation for the ion temperature gradient mode in helical plasmas (2014)
  • 著者名/発表者名: S, Toda, M. Nunami, A. Ishizawa, T. -H. Watanabe and H. Sugama
  • 雑誌名: Journal of Physics: Conference Series 巻: 561 ページ: 012020-012020
  • DOI: 10.1088/1742-6596/561/1/012020
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Transport Analysis of Oscillatory State for Plasma Dynamics in Helical Plasmas (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Toda and K. Itoh
  • 雑誌名: 24th IAEA Fusion Energy Conference, 8-13 October 2012 San Diego, United States of America 巻: 1 ページ: 1-8
• [雑誌論文] Study of electric field pulsation in helical plasmas (2011)
  • 著者名/発表者名: S.Toda, K.Itoh
  • 雑誌名: Plasma Phys.Control.Fusion 巻: 53 号: 11 ページ: 1150111-14
  • DOI: 10.1088/0741-3335/53/11/115011
  • 査読あり
• [学会発表] Progress in applying gyrokinetic heat diffusivity model to transport simulations for helical plasmas (2015)
  • 著者名/発表者名: S. Toda
  • 学会等名: The 13th Burning Plasma Simulation Initiative (BPSI) Meeting
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2015-12-10
• [学会発表] ヘリカルプラズマでの,ジャイロ運動論解析による熱拡散係数モデルの輸送シミュレーションへの適用研究における進展 (2015)
  • 著者名/発表者名: 登田慎一郎
  • 学会等名: 第32回プラズマ・核融合学会年会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2015-11-24
• [学会発表] Advances in applying the gyrokinetic heat diffusivity model to transport simulations for helical plasmas (2015)
  • 著者名/発表者名: S. Toda
  • 学会等名: 25th International Toki Conference (ITC-25)
  • 発表場所: Toki, Gifu
  • 年月日: 2015-11-04
  • 国際学会
• [学会発表] Progress in applying gyrokinetic heat diffusivity model to transport simulations for helical plasmas (2015)
  • 著者名/発表者名: S. Toda
  • 学会等名: 20th International Stellarator-Heliotron Workshop
  • 発表場所: Greifswald, Germany
  • 年月日: 2015-10-06
  • 国際学会
• [学会発表] How to apply a turbulent transport model based on a gyrokinetic simulation for helical plasmas (2014)
  • 著者名/発表者名: S. Toda et al.
  • 学会等名: 第12回核燃焼プラズマ統合コード研究会
  • 発表場所: Kasuga
  • 年月日: 2014-12-18
• [学会発表] How to apply a turbulent transport model based on a gyrokinetic simulation for helical plasmas (2014)
  • 著者名/発表者名: S. Toda, M. Nunami, A. Ishizawa, T.-H Watanabe and H. Sugama
  • 学会等名: Plasma Conference 2014
  • 発表場所: Niigata
  • 年月日: 2014-11-18
• [学会発表] How to apply a turbulent transport model based on a gyrokinetic simulation for helical plasmas (2014)
  • 著者名/発表者名: S. Toda, M. Nunami, A. Ishizawa, T. -H. Watanabe and H. Sugama
  • 学会等名: 24th International Toki Conference (ITC24)
  • 発表場所: Toki
  • 年月日: 2014-11-04
• [学会発表] How to apply a turbulent transport model based on a gyrokinetic simulation for helical plasmas (2014)
  • 著者名/発表者名: S. Toda, M. Nunami, A. Ishizawa, T. -H Watanabe and H. Sugama
  • 学会等名: 56th Annual Meeting of the APS Division of Plasma Physics
  • 発表場所: New Orleans, Louisiana
  • 年月日: 2014-10-27
• [学会発表] How to apply a turbulent transport model based on a gyrokinetic simulation for helical plasmas (2014)
  • 著者名/発表者名: S. Toda, M. Nunami, A. Ishizawa, T. -H. Watanabe and H. Sugama
  • 学会等名: THEORY OF FUSION PLASMAS, JOINT VARENNA - LAUSANNE INTERNATIONAL WORKSHOP
  • 発表場所: Varenna
  • 年月日: 2014-09-02
• [学会発表] Modelling of Heat Diffusivity for Ion Temperature Gradient Turbulence in Helical Plasmas (2013)
  • 著者名/発表者名: S.Toda
  • 学会等名: 14th International Workshop on H-mode, Physics and Transport Barriers
  • 発表場所: Kasuga, Fukuoka
• [学会発表] ヘリカルプラズマでのイオン温度勾配乱流における熱拡散係数のモデリング (2013)
  • 著者名/発表者名: 登田慎一郎
  • 学会等名: 第11回核燃焼プラズマ統合コード研究会
  • 発表場所: 福岡県春日市
• [学会発表] Oscillation Phenomena of Electric Field in Helical Plasmas (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Toda and K. Itoh
  • 学会等名: 18th InternationalStellarator/Heliotron Workshop & 10th Asia Pacific Plasma Theory Conference
  • 発表場所: Murramarang, Australia
• [学会発表] Transport Analysis Study of Oscillation Phenomena for the Electric Field in Helical Plasmas (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Toda and K. Itoh
  • 学会等名: Plasma Conference 2011
  • 発表場所: Kanazawa, Japan
• [学会発表] Study of Electric Field Pulsation in Helical Plasmas (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Toda and K. Itoh
  • 学会等名: 1st Asia-Pacific Transport Working Group Meeting
  • 発表場所: Toki, Japan
• [学会発表] ヘリカルプラズマでのプラズマダイナミクスにおける振動現象に関する輸送解析
  • 著者名/発表者名: 登田慎一郎，伊藤公孝，若狭有光
  • 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] Transport Analysis of Density Limit for the Plasma Dynamics in Helical Plasmas
  • 著者名/発表者名: S. Toda,K. Itoh and A. Wakasa
  • 学会等名: 22nd International Toki Conference (ITC22)
  • 発表場所: Toki, Gifu
• [学会発表] Transport Analysis of Oscillatory State for Plasma Dynamics in Helical Plasmas
  • 著者名/発表者名: S. Toda and K. Itoh
  • 学会等名: 24th IAEA Fusion Energy Conference
  • 発表場所: San Diego, USA
• [学会発表] Analysis of transport barriers with the oscillatory state for plasma dynamics in helical plasmas
  • 著者名/発表者名: S. Toda, K. Itoh and A. Wakasa
  • 学会等名: The 39th European Physical Society Conference on Plasma Physics and 16th International Congress on Plasma Physics
  • 発表場所: Stockholm, Sweden
• [学会発表] Analysis of transport barriers with the oscillatory state for plasma dynamics in helical plasmas
  • 著者名/発表者名: S. Toda and K. Itoh
  • 学会等名: The 2nd Asia-Pacific Transport Working Group (APTWG) International Meeting
  • 発表場所: Chengdu, China
• [備考] Dr. Toda's Homepage
  • URL: http://www.nifs.ac.jp/rd/fts/toda/index.html
• [備考]
  • URL: http://www.nifs.ac.jp/fts/toda/index.html