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立体磁気軸ステラレータ装置による先進ヘリカルシステムの基盤研究

研究課題

研究課題/領域番号 24246152
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
研究機関東北大学

研究代表者

北島 純男  東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (30161475)

研究分担者 岡本 敦  名古屋大学, 工学研究科, 准教授 (50396793)
谷池 晃  神戸大学, 海洋科学研究科, 准教授 (50283916)
研究協力者 磯部 光孝  核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 教授 (00300731)
高橋 裕己  核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 助教 (00462193)
髙橋 宏幸  東北大学, 工学研究科, 助教 (30768982)
研究期間 (年度) 2012-10-31 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
44,200千円 (直接経費: 34,000千円、間接経費: 10,200千円)
2015年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2014年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2013年度: 31,460千円 (直接経費: 24,200千円、間接経費: 7,260千円)
2012年度: 7,020千円 (直接経費: 5,400千円、間接経費: 1,620千円)
キーワードプラズマ・核融合 / 高エネルギーイオン閉じ込め / 高ベータプラズマ
研究成果の概要

立体磁気軸ステラレータ型のヘリアック型装置により、電極バイアス法を利用して、プラズマの高ベータ化条件の最適化の調査研究をし、閉じ込め改善モード遷移の鍵となる磁場構造依存性について小型ヘリカル型装置東北大学ヘリアック装置と国内の装置を網羅して調査することに成功した。また、先進的小型ヘリカル装置において高エネルギーイオン(アルファ粒子)閉じ込めの最適化条件を調査する為の水素吸蔵電極バイアス法による高エネルギーイオン注入法を提案し、高エネルギーイオン注入条件を実験的に調査した。水素吸蔵電極によるイオン加速の可能性を示唆する実験結果を取得するのに成功した。

報告書

(5件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 研究成果

    (35件)

すべて 2016 2015 2014 2013 2012

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (28件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Observation of Intermittent Transition by Electrode Biasing in Heliotron J2015

    • 著者名/発表者名
      Observation of Intermittent Transition by Electrode Biasing in Heliotron J K. Shimizu, S. Kitajima, A. Okamoto, Y. Sato, J. Tachibana, T. Oku, M. Takayama, F. Sano, T. Mizuuchi, K. Nagasaki, H. Okada, S. Kado, S. Kobayashi, S. Yamamoto, S. Ohshima, Y. Suzuki, M. Yokoyama and H. Takahashi
    • 雑誌名

      Plasma and Fusion Research

      巻: accepted

    • NAID

      130005302891

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Bursting high frequency fluctuation observed in biased plasma on TU-Heliac2014

    • 著者名/発表者名
      Koike, Satoshi; Kitajima, Sumio; Okamoto, Atsushi; Ishii, Keiichi; Sato, Yu; Tachibana, Jo; Oku, Toshihiro; Shimizu, Kosuke; Inagaki, Shigeru; Suzuki, Yasuhiro; Takahashi, Hiromi; Takayama, Masakazu
    • 雑誌名

      Nuclear Fusion

      巻: accepted

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Bifurcation Phenomena in Poloidal Rotation in Tohoku University Heliac2014

    • 著者名/発表者名
      Toshihiro OKU, Sumio KITAJIMA, Keiichi ISHII, Yu SATO, Jo TACHIBANA, Satoshi KOIKE, Kosuke SHIMIZU, Atsushi OKAMOTO, Hiromi TAKAHASHI, Masakazu TAKAYAMA andShigeru INAGAKI
    • 雑誌名

      Plasma and Fusion Research

      巻: in press

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of a High CMRR Magnetic Probe for the Biased Plasma in TU-Heliac2014

    • 著者名/発表者名
      Satoshi KOIKE, Sumio KITAJIMA, Atsushi OKAMOTO, Keiichi ISHII, Yu SATO, Jo TACHIBANA, Toshihiro OKU, Kosuke SHIMIZU, Shigeru INAGAKI, Yasuhiro SUZUKI, Hiromi TAKAHASHI and Masakazu TAKAYAMA
    • 雑誌名

      Plasma and Fusion Research

      巻: 9 号: 0 ページ: 1202053-1202053

    • DOI

      10.1585/pfr.9.1202053

    • NAID

      130005088374

    • ISSN
      1880-6821
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of in situ energetic ion injector for magnetically confined plasmas using hydrogen storage electrode2014

    • 著者名/発表者名
      A. Okamoto, T. Oku, S. Koike, Y. Sato, K. Ishii, and S. Kitajima
    • 雑誌名

      Review of Scientific Instruments

      巻: 85 号: 2

    • DOI

      10.1063/1.4825162

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of roughness and temperature on low-energy hydrogen positive and negative ion reflection from silicon and carbon surfaces2014

    • 著者名/発表者名
      N. Tanaka, S. Kato, T. Miyamoto, M. Nishiura, K. Tsumori, Y. Matsumoto, T. Kenmotsu, A. Okamoto, S. Kitajima, M. Sasao, M. Wada, and H. Yamaoka
    • 雑誌名

      Review of Scientific Instruments

      巻: 85 号: 2

    • DOI

      10.1063/1.4855455

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Transition of Poloidal Viscosity by Electrode Biasing in the Large Helical Device2013

    • 著者名/発表者名
      北島純男, 高橋裕己, 他21名
    • 雑誌名

      Nuclear Fusion

      巻: 53 号: 7 ページ: 073014-073014

    • DOI

      10.1088/0029-5515/53/7/073014

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ヘリオトロンJ装置における電極バイアス実験による間欠的な遷移現象に伴ったプラズマ揺動の解析2016

    • 著者名/発表者名
      清水洸佑、北島純男、坪田慎平、立花丈、中村大樹、三浦隆嗣、岡本敦、高橋宏幸、高山正和、佐野史道、水内亨、長﨑百伸、岡田浩之、門信一郎、南貴司、小林進二、山本聡、大島慎介、G. Wir、鈴木康浩、横山雅之、高橋裕己
    • 学会等名
      日本物理学会 第71回年次大会
    • 発表場所
      東北学院大学 泉キャンパス 仙台
    • 年月日
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 水素吸蔵電極を用いた高エネルギーイオン注入法の原理検証実験に向けた装置開発2016

    • 著者名/発表者名
      坪田慎平,岡本敦,小林鷹彦,中村大樹,高橋宏幸,北島純男
    • 学会等名
      日本物理学会 第71回年次大会
    • 発表場所
      東北学院大学 泉キャンパス 仙台
    • 年月日
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] イオン温度揺動計測のための高速ドップラー計測分光器開発2015

    • 著者名/発表者名
      岡本敦、北島純男、先砥達也、下岡祐介、伊藤宏真、杉岡諒一、村岡賢治、安田幸平、横山亮磨、有本英樹、藤田隆明
    • 学会等名
      第32回プラズマ・核融合学会 年会
    • 発表場所
      名古屋大学 東山キャンパス 名古屋
    • 年月日
      2015-11-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Development of linear plasma device for proof of principle of energetic ion injection2015

    • 著者名/発表者名
      S. Tsubota, A. Okamotoa, K. Shimizu, D. Nakamura, T. Kobayashi, H. Takahashi, S. Kitajima
    • 学会等名
      25th International Toki Conference
    • 発表場所
      Ceratopia Toki, Toki, Japan
    • 年月日
      2015-11-03
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ヘリオトロンJ装置における電極バイアス実験による間欠的な遷移現象の観測2015

    • 著者名/発表者名
      清水洸佑、北島純男、立花丈、岡本敦、高山正和、佐野史道、水内亨、 長﨑百伸、岡田浩之、門信一郎、南貴司、小林進二、山本聡、 大島慎介、G. Wir、鈴木康浩、横山雅之、高橋裕己
    • 学会等名
      日本物理学会秋季大会
    • 発表場所
      関西大学 千里山キャンパス 大阪
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 水素吸蔵金属を用いた高エネルギーイオン注入法の原理検証実験2015

    • 著者名/発表者名
      岡本敦,清水洸佑,奥俊博,佐藤優,板山晋,坪田慎平,立花丈,北島純男
    • 学会等名
      日本物理学会 第70回年次大会
    • 発表場所
      早稲田大学、東京
    • 年月日
      2015-03-21 – 2015-03-24
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 東北大学ヘリアック装置におけるドップラー分光法を用いたイオン粘性の評価2015

    • 著者名/発表者名
      奥俊博,北島純男,岡本敦,佐藤優,清水洸佑,立花丈,稲垣滋,高橋裕己,鈴木康浩,横山雅之,高山正
    • 学会等名
      日本物理学会 第70回年次大会
    • 発表場所
      早稲田大学、東京
    • 年月日
      2015-03-21 – 2015-03-24
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 高エネルギーイオン注入法の原理検証に向けたターゲットプラズマ開発2014

    • 著者名/発表者名
      坪田慎平, 板山晋, 岡本敦, 北島純男
    • 学会等名
      日本物理学会(領域2)2014年秋季大会/応用物理学会第32回プラズマプロセシング研究会/プラズマ・核融合学会第31回年会
    • 発表場所
      朱鷺メッセ, 新潟
    • 年月日
      2014-11-18 – 2014-11-21
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Electrode positive biasing experiment for ion acceleration study2014

    • 著者名/発表者名
      A. Okamoto, K. Shimizu, T. Oku, Y. Sato, S. Kitajima
    • 学会等名
      24th International Toki Conference
    • 発表場所
      Ceratopia Toki, Toki, Japan
    • 年月日
      2014-10-04 – 2014-10-07
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Observation of Intermittent Transition by Electrode Biasing in Heliotron J2014

    • 著者名/発表者名
      K. Shimizu, S. Kitajima, A. Okamoto, Y. Sato, J. Tachibana, T. Oku, M. Takayama, F. Sano, T. Mizuuchi, K. Nagasaki, H. Okada, S. Kadob, S. Kobayashi, S. Yamamoto, S. Ohshima, Y. Suzuki, M. Yokoyama, H. Takahashi
    • 学会等名
      24th International Toki Conference
    • 発表場所
      Ceratopia Toki, Toki, Japan
    • 年月日
      2014-10-04 – 2014-10-07
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 小型環状装置における高エネルギーイオン閉じ込め実験のためのバイアス型イオン注入法の開発2014

    • 著者名/発表者名
      岡本敦, 清水洸佑, 坪田慎平, 奥俊博, 小池都司, 佐藤優, 石井啓一, 北島純男
    • 学会等名
      第10回核融合エネルギー連合講演会
    • 発表場所
      つくば国際会議場, つくば
    • 年月日
      2014-06-19 – 2014-06-20
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 東北大学ヘリアック装置における揺動の相関解析2014

    • 著者名/発表者名
      清水洸佑, 小池都司, 石井啓一, 佐藤優, 奥俊博, 立花丈, 岡本敦, 北島純男
    • 学会等名
      第10回核融合エネルギー連合講演会
    • 発表場所
      つくば国際会議場, つくば
    • 年月日
      2014-06-19 – 2014-06-20
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 東北大学ヘリアック装置におけるポロイダルフローと磁気島の相互作用2014

    • 著者名/発表者名
      佐藤優, 北島純男, 奥俊博, 清水洸佑, 岡本敦, 高山正和, 鈴木康浩, 横山雅之, 稲垣滋, 西村清彦, 高橋裕己
    • 学会等名
      第10回核融合エネルギー連合講演会
    • 発表場所
      つくば国際会議場, つくば
    • 年月日
      2014-06-19 – 2014-06-20
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 東北大学ヘリアック装置における磁気島とポロイダルフローの相互作用2014

    • 著者名/発表者名
      佐藤優, 北島純男, 石井啓一, 小池都司, 奥俊博, 岡本敦, 高山正和, 鈴木康浩, 横山雅之, 稲垣滋, 西村清彦, 高橋裕己
    • 学会等名
      日本物理学会第69回年次大会
    • 発表場所
      平塚
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 東北大学ヘリアック装置における電極バイアスプラズマ中での間欠的高周波揺動現象2014

    • 著者名/発表者名
      小池都司, 石井啓一, 清水洸佑, 稲垣滋, 佐藤優, 立花丈, 奥俊博, 鈴木康浩, 高橋裕己, 高山正和, 岡本敦, 北島純男
    • 学会等名
      日本物理学会第69回年次大会
    • 発表場所
      平塚
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 東北大学ヘリアック装置におけるドップラー分光法を用いた閉じ込め改善モード遷移条件の調査2014

    • 著者名/発表者名
      石井啓一, 奥俊博, 岡本敦, 佐藤優, 小池都司, 清水洸佑, 立花丈 ,稲垣滋, 高橋裕己, 鈴木康浩, 横山雅之, 高山正和, 北島純男
    • 学会等名
      日本物理学会第69回年次大会
    • 発表場所
      平塚
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Bifurcation Phenomena in Poloidal Rotation in Tohoku University Heliac2013

    • 著者名/発表者名
      T. Oku, S. Kitajima, K. Ishii, Y. Sato, J. Tachibana, S. Koike, K. Shimizu, A. Okamoto, M. Takayama, S. Inagaki
    • 学会等名
      23rd International Toki Conference
    • 発表場所
      Toki, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Magnetic fluctuation measurement of biased plasma using high sensitive magnetic probe in TU-Heliac2013

    • 著者名/発表者名
      S. Koike, S. Kitajima, A. Okamoto, et al.
    • 学会等名
      14th International Workshop on H-mode Physics and Transport Barriers
    • 発表場所
      Kasuga, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Study of transition phenomena based on poloidal ion viscosity using a biasing electrode in helical system2013

    • 著者名/発表者名
      H. Takahashi, S. Kitajima, H. Utoh, et al.
    • 学会等名
      19th Int. Stellarator-Heliotron Workshop and 16th International RFP Workshop
    • 発表場所
      Padova, Italy
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Electrode Biasing Experiment in Tohoku University Heliac2013

    • 著者名/発表者名
      S. Kitajima, A. Okamoto, K. Ishii, et al.
    • 学会等名
      19th Int. Stellarator-Heliotron Workshop and 16th International RFP Workshop
    • 発表場所
      Padova, Italy
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Experimental Study of Interaction between Magnetic Island and Poloidal Flow in TU-Heliac2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Sato, S. Kitajima, K. Ishii, et al.
    • 学会等名
      19th Int. Stellarator-Heliotron Workshop and 16th International RFP Workshop
    • 発表場所
      Padova, Italy
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Development of In-Situ Energetic Ion Injector for Magnetically Confined Plasmas using Hydrogen Storage Electrode2013

    • 著者名/発表者名
      A. Okamoto, T. Oku, S. Koike, Y. Sato, K. Ishii, and S. Kitajima
    • 学会等名
      15th International Conference on Ion Sources
    • 発表場所
      Chiba, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Effects of Roughness and Temperature on Low-energy Hydrogen Ion Reflection from Silicon and Graphite Surfaces2013

    • 著者名/発表者名
      Nozomi Tanaka, Shuichi Kato, Takahiro Miyamoto, Masaki Nishiura, Katsuyoshi Tsumori, Yoshikatsu Matsumoto, Takahiro. Kenmotsu, Atsushi Okamoto, Sumio Kitajima, Motoi Wada, Mamiko Sasao, and Hitoshi Yamaoka
    • 学会等名
      15th International Conference on Ion Sources
    • 発表場所
      Chiba, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 東北大学ヘリアック装置における閉じ込め改善モード遷移研究のためのドップラー分光計測2013

    • 著者名/発表者名
      石井啓一
    • 学会等名
      日本物理学会第68回年次大会
    • 発表場所
      東広島
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 東北大学ヘリアック装置における多点マッハプローブによる電極バイアスプラズマ中のポロイダルフロー速度計測2013

    • 著者名/発表者名
      佐藤優
    • 学会等名
      日本物理学会第68回年次大会
    • 発表場所
      東広島
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 東北大学ヘリアック装置における電極バイアスプラズマの高感度磁気プローブを用いた磁場揺動計測2013

    • 著者名/発表者名
      小池都司
    • 学会等名
      日本物理学会第68回年次大会
    • 発表場所
      東広島
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] ヘリカル装置における電極バイアスによる閉じ込め改善モード遷移に対する磁場リップル構造依存性2012

    • 著者名/発表者名
      北島純男
    • 学会等名
      プラズマ・核融合学会第29回年会
    • 発表場所
      福岡
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 東北大学ヘリアック装置におけるドップラー分光法を用いたポロイダルフロー分布計測2012

    • 著者名/発表者名
      石井啓一
    • 学会等名
      プラズマ・核融合学会第29回年会
    • 発表場所
      福岡
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書

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公開日: 2012-11-27   更新日: 2019-07-29  

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