高エネルギーイオン励起不安定性を介したバルクイオン加熱の実験的検討

• 研究課題/領域番号: 24656561
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 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: 長壁 正樹 核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 教授 (90280601)
• 研究分担者: 井戸 毅 核融合科学研究所, へリカル研究部, 准教 授 (50332185) ; 徳沢 季彦 核融合科学研究所, へリカル研究部, 准教 授 (90311208) ; 清水 昭博 核融合科学研究所, へリカル研究部, 助教 (00390633)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2014-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2013年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2012年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
• キーワード: GAM / 高速イオン励起不安定性 / イオン異常加熱 / αチャンネリング / fast ion / alpha channeling

研究概要

マイクロ波によって保持された低密度プラズマに高エネルギーイオンを入射した時に励起されるトロイダルモード数がゼロの不安定性の同定を行い、それが測地線音響モード(GAM)であることを明らかにした。また、この不安定性が励起された時に観測されるイオン温度上昇現象について解析を行い、それがGAMによるプラズマイオンの加熱であると考えるのが最も確からしいという結論を得た。

研究成果

• [雑誌論文] Identification of Energetic-particle Driven Geodesic Acoustic Mode in the LHD Plasmas (2013)
  • 著者名/発表者名: T.Ido, M. Osakabe, A.Shimizu, M.Nishiura, T.Watari, K.Toi, Y.Yoshimura, and S.Kato
  • 雑誌名: Annual Report of National Institute for Fusion Science 巻: April 2012-March 2013 ページ: 104-104
• [雑誌論文] Observation of Clump and Hole Formation in the Energetic-ion Spectra by GAM Burst Activities (2013)
  • 著者名/発表者名: M.Osakabe, T.Ido, K.Toi, A.Shimizu, T.Tokuzawa, K.Ogawa, M.Isobe and LHD experiment group
  • 雑誌名: Annual Report of National Institute for Fusion Science 巻: April 2012-March 2013 ページ: 128-128
• [学会発表] Large electrostatic potential fluctuation associated with energetic-particle driven geodesic acoustic mode in LHD (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Ido, A. Shimizu, M. Osakabe, 他
  • 学会等名: 23rd International Toki Conference
  • 発表場所: Toki (Japan)
  • 年月日: 2013-11-18
• [学会発表] Indication of anomalous ion-heating associated with energetic particle driven Geodesic Acoustic Mode(GAM) on LHD (2013)
  • 著者名/発表者名: M.Osakabe, T.Ido, K.Ogawa, A.Shimizu, 他
  • 学会等名: 13^<th> IAEA Technical Meeting on Energetic Particle
  • 発表場所: Beijing (China)
• [学会発表] Characteristics of EGAM and influence on ion energy spectra in the LHD plasmas (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Ido, M. Osakabe, A. Shimizu, 他
  • 学会等名: 3rd Asia Pacific Transport Working Group International Conference
  • 発表場所: Jeju (Korea)
• [学会発表] Measurement of ion mass density by GAM spectroscopy (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Tokuzawa, S. Inagaki, K. Itoh, S.-I. Itoh, K. Ida, T. Ido, A. Shimizu, A. Fujisawa, H. Yamada, K. Toi, K. Ogawa, M. Isobe, M. Osakabe, 他
  • 学会等名: 3rd Asia Pacific Transport Working Group International Conference
  • 発表場所: Jeju (Korea)
• [学会発表] Indication of anomalous ion-heating associated with energetic particle driven Geodesic Acoustic Mode(GAM) on LHD (2013)
  • 著者名/発表者名: M.Osakabe, T.Ido, K.Ogawa, A.Shimizu, M.Yokoyama, M.Isobe, K.Toi, S.Kubo, D.A.Spong, K.Nagaoka, Y.Takeiri and LHD-group
  • 学会等名: 高エネルギー粒子に関わるIAEA技術専門家会合
  • 発表場所: Beijin,China
  • 招待講演
• [学会発表] Characteristics of EGAM and influence on ion energy spectra in the LHD plasmas (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Ido, M. Osakabe, A. Shimizu, M. Nishiura, T. Itoh, T. Watari, K.Itoh, Y. Yoshimura, K. Toi, K. Ogawa, S. Satake, and the LHD experiment group
  • 学会等名: 3rd Asia Pacific Transport Working Group International Conference
  • 発表場所: Jeju, Korea
• [学会発表] Large electrostatic potential fluctuation associated with energetic-particle driven geodesic acoustic mode in LHD (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Ido, A. Shimizu, M. Osakabe, M. Nishiura, M. Kurachi, S. Kato, S.Satake, K. Itoh, T. Watari, and LHD experiment group
  • 学会等名: 23rd International Toki Conference
  • 発表場所: Toki, Japan
• [学会発表] Measurement of ion mass density by GAM spectroscopy (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Tokuzawa, S. Inagaki, K. Itoh, S.-I. Itoh, K. Ida, T. Ido, A. Shimizu, A. Fujisawa, H. Yamada, K. Toi, K. Ogawa, M. Isobe, M. Osakabe, K. Tanaka, I. Yamada, S. Morita, M. Goto, S. Sakakibara, Y. Nagayama a, K. Kawahata, and LHD Experiment Group
  • 学会等名: 3rd Asia Pacific Transport Working Group (APTWG) International conference
  • 発表場所: Jeju, Korea
• [学会発表] Interaction between energetic particle driven n=0 mode and bulk-ions on LHD (2012)
  • 著者名/発表者名: 長壁正樹、井戸毅、他
  • 学会等名: プラズマ核融合学会年会
  • 発表場所: クローバープラザ（福岡県・春日市）
• [学会発表] Observation of a new energy channel from energetic particles to bulk ions through geodesic acoustic mode (2012)
  • 著者名/発表者名: 井戸毅、長壁正樹、他
  • 学会等名: IAEA Fusion Energy Conference 2012
  • 発表場所: ヒルトン(米国・カリフォルニア・サンディエゴ）