電子温度揺動の多スケール間結合に着目したプラズマ乱流熱輸送の非局所性に関する研究

• 研究課題/領域番号: 23686134
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 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: 田村 直樹 核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 助教 (80390631)
• 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: 16,120千円 (直接経費: 12,400千円、間接経費: 3,720千円); 2013年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2012年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2011年度: 10,790千円 (直接経費: 8,300千円、間接経費: 2,490千円)
• キーワード: 乱流熱輸送 / 非局所性 / 相関ECE計測

研究概要

核融合科学研究所のLHDにおいて相関型電子サイクロトロン放射計測による電子温度揺動の多点同時計測システムを構築した。局発周波数を変更可能とすることで、プラズマ中の計測領域を任意に選択することができる点が、本システムの特徴である。予備実験の結果、信号のDC成分（電子温度）は既存のECE計測と良く一致したことから、電子サイクロトロン放射自体を検出することには成功した。次に、相関解析を行ったが、有意な電子温度揺動は得られなかった。様々な改造や検討を重ねた結果、電子温度揺動を計測するための抜本的対策として、大口径の受信アンテナを有する専用の受信系を構築することが最善であるとの結論に至った。

研究成果

• [学会発表] Study of Impurity Transport Characteristics Depending on the Source Location in LHD (2014)
  • 著者名/発表者名: 田村直樹
  • 学会等名: 13th Coordinated Working Group Meeting (CWGM)
  • 発表場所: 京都大学(京都府)
  • 年月日: 2014-02-26
• [学会発表] A short-lived metastable state of electron heat transport in edge-perturbed LHD plasmas (2013)
  • 著者名/発表者名: 田村直樹
  • 学会等名: 14th International Workshop on H-mode Physics and Transport Barriers
  • 発表場所: 九州大学(福岡県)
  • 年月日: 2013-10-02
• [学会発表] LHDの非局所輸送現象における電子熱輸送の巨視的空間応答特性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 田村直樹
  • 学会等名: 日本物理学会2013年秋季大会
  • 発表場所: 徳島大学(徳島県)
  • 年月日: 2013-09-27
• [学会発表] Latent spatial structure in electron heat transport of magnetically confined toroidal plasmas (2013)
  • 著者名/発表者名: 田村直樹
  • 学会等名: 第12回アジア太平洋物理会議
  • 発表場所: 幕張メッセ(千葉県)
  • 年月日: 2013-07-18
• [学会発表] 磁場閉じ込めトロイダルプラズマにおける輸送の非局所応答 (2013)
  • 著者名/発表者名: 田村直樹
  • 学会等名: 第16回若手科学者によるプラズマ研究会
  • 発表場所: 日本原子力研究機構那珂核融合研究所(茨城県)
  • 年月日: 2013-03-05
  • 招待講演
• [学会発表] Tracer-encapsulated solid pellet injection as a plasma diagnostics (2013)
  • 著者名/発表者名: 田村直樹
  • 学会等名: Workshop on QUEST and Related ST RF Startup and Sustainment Plasma Research
  • 発表場所: 九州大学(福岡県)
  • 年月日: 2013-02-27
• [学会発表] Latent spatial structure in electron heat transport of magnetically confined toroidal plasmas (2013)
  • 著者名/発表者名: 田村直樹
  • 学会等名: 第12回アジア太平洋物理会議
  • 発表場所: 幕張メッセ（千葉県）
• [学会発表] LHDの非局所輸送現象における電子熱輸送の巨視的空間応答特性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 田村直樹
  • 学会等名: 日本物理学会2013年秋季大会
  • 発表場所: 徳島大学（徳島県）
• [学会発表] A short-lived metastable state of electron heat transport in edge-perturbed LHD plasmas (2013)
  • 著者名/発表者名: 田村直樹
  • 学会等名: 14th International Workshop on H-mode Physics and Transport Barriers
  • 発表場所: 九州大学（福岡県）
• [学会発表] Tracer-encapsulated solid pellet injection as a plasma diagnostics (2013)
  • 著者名/発表者名: 田村直樹
  • 学会等名: Workshop on QUEST and Related ST RF Startup and Sustainment Plasma Research
  • 発表場所: 九州大学応用力学研究所（福岡県）
• [学会発表] 磁場閉じ込めトロイダルプラズマにおける輸送の非局所応答 (2013)
  • 著者名/発表者名: 田村直樹
  • 学会等名: 第16回若手科学者によるプラズマ研究会
  • 発表場所: 日本原子力研究開発機構那珂核融合研究所（茨城県）
  • 招待講演
• [学会発表] Cross-comparison of nonlocal transport phenomenon in LHD heliotron with that in HL-2A tokamak (2012)
  • 著者名/発表者名: 田村直樹
  • 学会等名: 22nd International Toki Conference
  • 発表場所: セラトピア土岐(岐阜県)
  • 年月日: 2012-11-21
• [学会発表] 確率統計論的解析に基づく非局所輸送現象の装置間比較 (2012)
  • 著者名/発表者名: 田村直樹
  • 学会等名: 日本物理学会2012年秋季大会
  • 発表場所: 横浜国立大学(神奈川県)
  • 年月日: 2012-09-18
• [学会発表] Approach to understanding the transient manner on the nonlocal transport phenomenon (2012)
  • 著者名/発表者名: 田村直樹
  • 学会等名: 2nd Asia-Pacific Transport Working Group Meeting
  • 発表場所: 西南物理研究所(成都、中国)
  • 年月日: 2012-05-17
  • 招待講演
• [学会発表] 非局所輸送をもたらす電子熱輸送の空間構造 (2012)
  • 著者名/発表者名: 田村直樹
  • 学会等名: 平成23年度核融合科学研究所研究会「燃焼プラズマでの輸送特性の理解と予測の高精度化に向けたトロイダルプラズマの閉じ込め・輸送に関する体系的研究」及び「閉じ込め・輸送サブクラスター会合」
  • 発表場所: 核融合科学研究所(岐阜県)
  • 年月日: 2012-01-13
• [学会発表] Approach to Understanding the Transient Manner on the Nonlocal Transport Phenomenon (2012)
  • 著者名/発表者名: 田村直樹
  • 学会等名: 2nd Asia Pacific Transport Working Group Meeting
  • 発表場所: 西南物理研究所（成都、中国）
  • 招待講演
• [学会発表] 確率統計論的解析に基づく非局所輸送現象の装置間比較 (2012)
  • 著者名/発表者名: 田村直樹
  • 学会等名: 日本物理学会2012年秋季大会
  • 発表場所: 横浜国立大学（神奈川県）
• [学会発表] Cross-comparison of nonlocal transport phenomenon in LHD heliotron with that in HL-2A tokamak (2012)
  • 著者名/発表者名: 田村直樹
  • 学会等名: 22nd International Toki Conference
  • 発表場所: セラトピア土岐（岐阜県）
• [学会発表] 大規模輸送現象により見いだされた電子熱輸送の潜在的構造 (2011)
  • 著者名/発表者名: 田村直樹
  • 学会等名: Plasma Conference 2011
  • 発表場所: 石川県立音楽堂(石川県)
  • 年月日: 2011-11-25
• [学会発表] Finding the Latent Structure in Non-local Electron Heat Transport Event (2011)
  • 著者名/発表者名: 田村直樹
  • 学会等名: 53rd Annual Meeting of the APS Division of Plasma Physics
  • 発表場所: ソルトパレスコンベンションセンター(ソルトレイクシティ・アメリカ)
  • 年月日: 2011-11-17
  • 招待講演
• [学会発表] Finding the Latent Structure in Non-local Electron Heat Transport Event (2011)
  • 著者名/発表者名: Naoki Tamura
  • 学会等名: 53rd Annual meeting of the APS Division of Plasma Physics
  • 発表場所: ソルトパレスコンベンションセンター(ソルトレークシティ)(招待講演)
  • 年月日: 2011-11-17
• [学会発表] Nonlocal Electron Heat Transport Event in Magnetically-Confined Toroidal Plasmas (2011)
  • 著者名/発表者名: 田村直樹
  • 学会等名: JIFT Workshop"Hierarchical Self-Organization of Turbulence and Flows in Plasmas
  • 発表場所: 京都大学(京都府)
  • 年月日: 2011-10-25
• [学会発表] Spatial Structure of Electron Heat Transport Revealed by a Nonlocal Transport Phenomenon in Large Helical Device (2011)
  • 著者名/発表者名: 田村直樹
  • 学会等名: 1st Asia-Pacific Transport Working Group Meeting
  • 発表場所: 核融合科学研究所(岐阜県)
  • 年月日: 2011-06-16
• [学会発表] Spatial Structure of Electron Heat Transport Revealed by a Nonlocal Transport Phenomenon in Large Helical Device (2011)
  • 著者名/発表者名: Naoki Tamura
  • 学会等名: 1st Asia-Pacific Transport Working Group International Conference
  • 発表場所: 核融合科学研究所(岐阜県)
  • 年月日: 2011-06-16