連結階層シミュレーションモデルで拓く核融合プラズマ研究の新展開

• 研究課題/領域番号: 23740411
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: プラズマ科学
• 研究機関: 核融合科学研究所
• 研究代表者: 長谷川 裕記 核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 助教 (60390639)
• 研究期間 (年度): 2011-04-28 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円); 2014年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2013年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2012年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2011年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
• キーワード: プラズマ・核融合 / 計算物理 / ハイパフォーマンス・コンピューティング / 磁気圏・電離圏 / 自己組織化

研究成果の概要

本研究では、核融合プラズマをはじめとする様々なプラズマで生じる多階層現象の連結階層モデルによる自己無撞着なシミュレーションを実現させるための研究、並びに、開発した連結階層コードによる物理現象の研究をおこなった。その結果、オーロラ現象において、微視的な効果に対して磁気圏が応答する過程の詳細を見出した。また、磁場閉じ込め核融合装置の周辺部で見られるコヒーレント構造の伝播ダイナミクスにおける微視的な効果などを見出した。

研究成果

• [雑誌論文] Observation of the Strong Temperature Gradient in Detached Plasma by PIC Simulation with Monte Carlo Collision (2016)
  • 著者名/発表者名: Theerasarn Pianpanit, Seiji Ishiguro, and Hiroki Hasegawa
  • 雑誌名: Plasma and Fusion Research 巻: 11 号: 0 ページ: 2403040-2403040
  • DOI: 10.1585/pfr.11.2403040
  • NAID: 130005395250
  • ISSN: 1880-6821
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Study of self-consistent particle flows in a plasma blob with particle-in-cell simulations (2015)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Hasegawa and Seiji Ishiguro
  • 雑誌名: Physics of Plasmas 巻: 22 号: 10
  • DOI: 10.1063/1.4933359
  • NAID: 120007089666
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Particle Simulation of Plasma Blob Dynamics: Preliminary Results (2012)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Hasegawa, Seiji Ishiguro
  • 雑誌名: Plasma and Fusion Research 巻: 7 号: 0 ページ: 2401060-2401060
  • DOI: 10.1585/pfr.7.2401060
  • NAID: 130003366246
  • ISSN: 1880-6821
  • 査読あり
• [雑誌論文] Response of the Magnetosphere to Microscopic Effects in Auroral Arc Formation (2011)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Hasegawa, Nobuaki Ohno, Tetsuya Sato
  • 雑誌名: Plasma and Fusion Research 巻: 6 ページ: 2401128-2401128
  • DOI: 10.1585/pfr.6.2401128
  • NAID: 130002059521
  • ISSN: 1880-6821
  • 査読あり
• [雑誌論文] Images of Aurora Light Based on Macro-Micro-Interlocked Simulation (2011)
  • 著者名/発表者名: Nobuaki Ohno, Hiroki Hasegawa, Tetsuya Sato
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Plasma Science 巻: 39 号: 11 ページ: 2708-2709
  • DOI: 10.1109/tps.2011.2159617
  • 査読あり
• [雑誌論文] オーロラ形成の連結階層シミュレーション (2011)
  • 著者名/発表者名: 長谷川裕記、大野暢亮、佐藤哲也
  • 雑誌名: 日本流体力学会誌「ながれ」 巻: 30 ページ: 401-408
  • NAID: 110008761871
• [学会発表] Impurity Transport Caused by Blob and Hole Propagations (2016)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Hasegawa and Seiji Ishiguro
  • 学会等名: 26th IAEA Fusion Energy Conference
  • 発表場所: 京都市左京区
  • 年月日: 2016-10-17
  • 国際学会
• [学会発表] ホール構造伝播の粒子シミュレーション (2016)
  • 著者名/発表者名: 長谷川裕記、石黒静児
  • 学会等名: 日本物理学会第71回年次大会
  • 発表場所: 仙台市泉区
  • 年月日: 2016-03-19
• [学会発表] 非接触プラズマにおける電位構造 (2016)
  • 著者名/発表者名: 石黒静児、Theerasarn Pianpanit、長谷川裕記
  • 学会等名: 日本物理学会第71回年次大会
  • 発表場所: 仙台市泉区
  • 年月日: 2016-03-19
• [学会発表] Ion and electron heat flux in detached plasma (2016)
  • 著者名/発表者名: Theerasarn Pianpanit, Seiji Ishiguro, and Hiroki Hasegawa
  • 学会等名: 日本物理学会第71回年次大会
  • 発表場所: 仙台市泉区
  • 年月日: 2016-03-19
• [学会発表] プラズマコヒーレント構造の輸送ダイナミクスの粒子シミュレーション (2015)
  • 著者名/発表者名: 長谷川裕記、石黒静児
  • 学会等名: プラズマ・核融合学会第32回年会
  • 発表場所: 名古屋市千種区
  • 年月日: 2015-11-24
• [学会発表] プラズマ非接触過程の粒子シミュレーション (2015)
  • 著者名/発表者名: Theerasarn Pianpanit、石黒静児、長谷川裕記
  • 学会等名: プラズマ・核融合学会第32回年会
  • 発表場所: 名古屋市千種区
  • 年月日: 2015-11-24
• [学会発表] Kinetic Effects on Plasma Blob Dynamics with Plasma Sheath (2015)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Hasegawa and Seiji Ishiguro
  • 学会等名: 57th Annual Meeting of the APS Division of Plasma Physics
  • 発表場所: Savannah, Georgia, U. S.
  • 年月日: 2015-11-16
  • 国際学会
• [学会発表] Kinetic Modeling of Divertor Plasma (2015)
  • 著者名/発表者名: Seiji Ishiguro, Theerasarn Pianpanit, and Hiroki Hasegawa
  • 学会等名: 57th Annual Meeting of the APS Division of Plasma Physics
  • 発表場所: Savannah, Georgia, U. S.
  • 年月日: 2015-11-16
  • 国際学会
• [学会発表] Kinetic dynamics simulation of the detached plasma (2015)
  • 著者名/発表者名: Theerasarn Pianpanit, Seiji Ishiguro, and Hiroki Hasegawa
  • 学会等名: 57th Annual Meeting of the APS Division of Plasma Physics
  • 発表場所: Savannah, Georgia, U. S.
  • 年月日: 2015-11-16
  • 国際学会
• [学会発表] Study of Plasma Coherent Structure Transport Dynamics with Particle-in-Cell Simulation (2015)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Hasegawa and Seiji Ishiguro
  • 学会等名: 25th International Toki Conference
  • 発表場所: 岐阜県土岐市
  • 年月日: 2015-11-03
  • 国際学会
• [学会発表] Kinetic dynamics simulation of the detached plasma (2015)
  • 著者名/発表者名: Theerasarn Pianpanit, Seiji Ishiguro, and Hiroki Hasegawa
  • 学会等名: 25th International Toki Conference
  • 発表場所: 岐阜県土岐市
  • 年月日: 2015-11-03
  • 国際学会
• [学会発表] Particle Simulation of Blob Propagation in Non-Uniform grad-B Plasmas (2014)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Hasegawa, Seiji Ishiguro
  • 学会等名: Plasma Conference 2014
  • 発表場所: 新潟市中央区
  • 年月日: 2014-11-18 – 2014-11-21
• [学会発表] Kinetic Dynamics simulation of Plasma Detachment Process (2014)
  • 著者名/発表者名: Theerasarn Pianpanit, Seiji Ishiguro, Hiroki Hasegawa, Ryutaro Kanno
  • 学会等名: Plasma Conference 2014
  • 発表場所: 新潟市中央区
  • 年月日: 2014-11-18 – 2014-11-21
• [学会発表] Study of blob propagation dynamics in non-uniform plasmas with particle simulation (2014)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Hasegawa, Seiji Ishiguro
  • 学会等名: 24th International Toki Conference
  • 発表場所: 岐阜県土岐市
  • 年月日: 2014-11-04 – 2014-11-07
• [学会発表] Particle simulation of plasma detachment process (2014)
  • 著者名/発表者名: Theerasarn Pianpanit, Seiji Ishiguro, Hiroki Hasegawa, Ryutaro Kanno
  • 学会等名: 24th International Toki Conference
  • 発表場所: 岐阜県土岐市
  • 年月日: 2014-11-04 – 2014-11-07
• [学会発表] Particle Simulation of the Blob Propagation in Non-Uniform Plasmas (2014)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Hasegawa, Seiji Ishiguro
  • 学会等名: 56th Annual Meeting of the APS Division of Plasma Physics
  • 発表場所: New Orleans, Louisiana, U. S.
  • 年月日: 2014-10-27 – 2014-10-31
• [学会発表] PIC Simulation of Plasma Detachment (2014)
  • 著者名/発表者名: Seiji Ishiguro, Theerasarn Pianpanit, Hiroki Hasegawa, Ryutaro Kanno
  • 学会等名: 56th Annual Meeting of the APS Division of Plasma Physics
  • 発表場所: New Orleans, Louisiana, U. S.
  • 年月日: 2014-10-27 – 2014-10-31
• [学会発表] Particle-in-Cell with Monte Carlo collision simulation of plasma detachment (2014)
  • 著者名/発表者名: Seiji Ishiguro, Theerasarn Pianpanit, Hiroki Hasegawa, Ryutaro Kanno
  • 学会等名: 12th Asia Pacific Plasma Theory Conference
  • 発表場所: Jeju Island, Korea
  • 年月日: 2014-07-01 – 2014-07-04
• [学会発表] Three-Dimensional Particle Simulation of Blob Dynamics (2012)
  • 著者名/発表者名: Seiji Ishiguro, Hiroki Hasegawa
  • 学会等名: Asia Pacific Plasma Theory Conference 2012
  • 発表場所: Canberra, Australia
• [学会発表] 粒子モデルによるプラズマブロブ挙動の研究II (2012)
  • 著者名/発表者名: 長谷川 裕記、石黒 静児
  • 学会等名: 日本物理学会 第67回年次大会
  • 発表場所: 兵庫県西宮市
• [学会発表] Particle-in-Cell Simulation of Plasma Blob Dynamics (2011)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Hasegawa, Seiji Ishiguro
  • 学会等名: 53rd Annual Meeting of the APS Division of Plasma Physics
  • 発表場所: Salt Lake City, U. S.
• [学会発表] 粒子シミュレーションによるブロブ挙動の研究 (2011)
  • 著者名/発表者名: 長谷川 裕記、石黒 静児
  • 学会等名: Plasma Conference 2011
  • 発表場所: 石川県金沢市
• [学会発表] Study of Plasma Blob Dynamics with Particle Simulation (2011)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Hasegawa, Seiji Ishiguro
  • 学会等名: 21st International Toki Conference
  • 発表場所: 岐阜県土岐市
• [学会発表] Configuration of Spontaneous Flows in a Plasma Coherent Structure
  • 著者名/発表者名: Hiroki Hasegawa, Seiji Ishiguro
  • 学会等名: 55th Annual Meeting of the APS Division of Plasma Physics
  • 発表場所: Denver, Colorado, U. S.
• [学会発表] Kinetic Effect on Dynamics of Plasma Coherent Structures
  • 著者名/発表者名: Seiji Ishiguro, Hiroki Hasegawa
  • 学会等名: 55th Annual Meeting of the APS Division of Plasma Physics
  • 発表場所: Denver, Colorado, U. S.
• [学会発表] Spontaneous flows and kinetic effects in a plasma coherent structure
  • 著者名/発表者名: Hiroki Hasegawa, Seiji Ishiguro
  • 学会等名: 23rd International Toki Conference
  • 発表場所: 岐阜県土岐市
• [学会発表] プラズマブロブにおける自発的フローと運動論的効果
  • 著者名/発表者名: 長谷川裕記, 石黒静児
  • 学会等名: プラズマ・核融合学会 第30回年会
  • 発表場所: 東京都目黒区
• [学会発表] プラズマブロブにおける微視的ダイナミクスの研究
  • 著者名/発表者名: 長谷川裕記, 石黒静児
  • 学会等名: 日本物理学会 第69回年次大会
  • 発表場所: 神奈川県平塚市
• [学会発表] Microscopic Dynamics of Plasma Blob
  • 著者名/発表者名: Hiroki Hasegawa, Seiji Ishiguro
  • 学会等名: 54th Annual Meeting of the APS Division of Plasma Physics
  • 発表場所: Providence, Rhode Island, U. S.
• [学会発表] Simulation study of microscopic dynamics in a plasma coherent structure
  • 著者名/発表者名: Hiroki Hasegawa, Seiji Ishiguro
  • 学会等名: 22nd International Toki Conference
  • 発表場所: 岐阜県土岐市
• [学会発表] プラズマコヒーレント構造における微視的ダイナミクス
  • 著者名/発表者名: 長谷川裕記、石黒静児
  • 学会等名: プラズマ・核融合学会 第29回年会
  • 発表場所: 福岡県春日市
• [学会発表] 粒子モデルによるプラズマブロブ挙動の研究III
  • 著者名/発表者名: 長谷川裕記、石黒静児
  • 学会等名: 日本物理学会 第68回年次大会
  • 発表場所: 広島県東広島市
• [備考] 核融合科学研究所/研究活動状況/プラズマの「紐」の振る舞いを計算機シミュレーションで調べる
  • URL: http://www.nifs.ac.jp/lhdreport/mailinfo_264.html
• [備考] 基礎物理シミュレーション研究系/研究紹介/最近の論文紹介
  • URL: http://fps.nifs.ac.jp/activity.html