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高エネルギー粒子の運動論効果による粒子加熱と帯状流乱流輸送特性の研究

研究課題

研究課題/領域番号 24740372
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
研究機関九州大学

研究代表者

佐々木 真  九州大学, 応用力学研究所, 助教 (70575919)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2014年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2013年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2012年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワード帯状流 / 測地線音波 / GAM / 高エネルギー粒子 / 乱流輸送 / ドリフト波 / 振動帯状流 / 孤立波 / 乱流構造形成 / 閉じ込め改善 / 乱流シミュレーション / ストリーマ / フルート構造 / イオン加熱 / プラズマ乱流
研究成果の概要

プラズマ乱流輸送特性の理解向上を目指し、「高エネルギー粒子効果」及び「乱流構造形成の競合」に着目した研究を行った。高エネルギー粒子が駆動する帯状流の振動ブランチ(GAM)の運動論的解析を行い、イオン加熱効果を議論した。その上で、非線形理論に展開する事でGAMと乱流の結合を取り込んだ飽和過程や伝播則を得る事に成功した。さらに、帯状流を含む複数乱流構造を考慮した乱流輸送の理解を目指し、乱流シミュレーションを行い、複数乱流構造間の選択則及び構造間競合に伴う輸送特性の変化を得た。また、ドリフト波乱流が形成する急峻波面構造の形成機構を理論的に明らかにした。

報告書

(4件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実施状況報告書
  • 2012 実施状況報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて 2015 2014 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 7件、 謝辞記載あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (14件) (うち招待講演 2件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Formation Mechanism of Steep Wave Front in Magnetized Plasmas2015

    • 著者名/発表者名
      M. Sasaki, N. Kasuya, T. Kobayashi, H. Arakawa, K. Itoh, K. Fukunaga, T. Yamada, M. Yagi, S-I. Itoh
    • 雑誌名

      Physics of Plasmas

      巻: 22 号: 3

    • DOI

      10.1063/1.4916490

    • 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] Nonlinear competition among turbulent structures and improved confinement in magnetized cylindrical plasmas2014

    • 著者名/発表者名
      M. Sasaki, N. Kasuya, K. Itoh, M. Yagi, S-I. Itoh
    • 雑誌名

      Nucler Fusion

      巻: 54 号: 11 ページ: 114009-114009

    • DOI

      10.1088/0029-5515/54/11/114009

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Dynamical response of turbulent structures in cylindrical magnetized plasmas2014

    • 著者名/発表者名
      M. Sasaki, N. Kasuya, K. Itoh, M. Yagi, S-I. Itoh
    • 雑誌名

      JPS Conf. Proc.

      巻: 1

    • DOI

      10.7566/jpscp.1.015011

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nonlinear competition among turbulent structures and improved confinement in magnetized cylindrical plasmas2014

    • 著者名/発表者名
      M. Sasaki, N. Kasuya, K. Itoh, M. Yagi, S-I. Itoh
    • 雑誌名

      Nucl. Fusion

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Statistical Analyses of Turbulent Particle and Momentum Fluxes in a Cylindrical Magnetized Plasma2013

    • 著者名/発表者名
      M. Sasaki, N. Kasuya, M. Yagi, K. Itoh, Y. Nagashima, S. Inagaki, S.-I. Itoh
    • 雑誌名

      Plasma and Fusion Research

      巻: 8 号: 0 ページ: 2401113-2401113

    • DOI

      10.1585/pfr.8.2401113

    • NAID

      130004678519

    • ISSN
      1880-6821
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] On a Nonlinear Dispersion Effect of Geodesic Acoustic Modes2013

    • 著者名/発表者名
      M. Sasaki
    • 雑誌名

      Plasma and Fusion Research

      巻: 8 号: 0 ページ: 1403010-1403010

    • DOI

      10.1585/pfr.8.1403010

    • NAID

      130003366298

    • ISSN
      1880-6821
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Streamer Structures in Experiment and Modeling2013

    • 著者名/発表者名
      T. Yamada, M. Sasaki, N. Kasuya, Y. Nagashima, S. Inagaki, T. Kobayashi, M. Yagi, A. Fujisawa, S.-I. Itoh and K. Itoh
    • 雑誌名

      Plasma and Fusion Research

      巻: 8 号: 0 ページ: 2401022-2401022

    • DOI

      10.1585/pfr.8.2401022

    • NAID

      130004678505

    • ISSN
      1880-6821
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] メゾスケール揺動の新たな役割2012

    • 著者名/発表者名
      佐 々 木 真, 糟 谷 直 宏
    • 雑誌名

      プラズマ核融合学会誌、小特集

      巻: 88 ページ: 326-328

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 振動帯状流の時空間構造とエネルギー移送に関する理論的研究2015

    • 著者名/発表者名
      佐々木真
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      早稲田大学
    • 年月日
      2015-03-22
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Formation Mechanism of Steep Wave Front in Magnetized Plasmas2014

    • 著者名/発表者名
      佐々木真、糟谷直宏、矢木雅敏、伊藤公孝、伊藤早苗
    • 学会等名
      核燃焼プラズマ統合コード研究会
    • 発表場所
      九州大学応用力学研究所
    • 年月日
      2014-12-11
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Non-equilibrium and extreme state: Heating effect on bulk ions by energetic particle driven GAMs2014

    • 著者名/発表者名
      佐々木真、糟谷直宏、伊藤公孝、Maxime Lesur、伊藤早苗
    • 学会等名
      プラズマコンファレンス
    • 発表場所
      新潟
    • 年月日
      2014-11-21
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Formation mechanism of steep wave front in drift wave turbulence2014

    • 著者名/発表者名
      M. Sasaki, N. Kasuya, T. Kobayashi, H. Arakawa, T. Yamada, K. Fukunaga, M. Yagi, K. Itoh, S.-I. Itoh
    • 学会等名
      24th International Toki Conference
    • 発表場所
      Toki, Japan
    • 年月日
      2014-11-06
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Eigenmode analysis of geodesic acoustic modes induced by energetic particles2014

    • 著者名/発表者名
      M. Sasaki, N. Kasuya, K. Itoh, M. Lesur, S.-I. Itoh
    • 学会等名
      4th Asia Pacific Transport Working Group International Conference
    • 発表場所
      Fukuoka, Japan
    • 年月日
      2014-06-12
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Probability distribution functions of particle and momentum fluxes in resistive drift wave turbulence in cylindrical magnetized plasmas2012

    • 著者名/発表者名
      M. Sasaki, N. Kasuya, M. Yagi, K. Itoh, Y. Nagashima, S. Inagaki, S.-I. Itoh
    • 学会等名
      Toki Conference
    • 発表場所
      Toki, Japan
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 直線磁化プラズマにおける抵抗性ドリフト波乱流の揺動とその高次モーメントの確率密度関数2012

    • 著者名/発表者名
      佐々木真, 糟谷直宏, 矢木雅敏, 伊藤公孝, 永島芳彦, 稲垣滋, 伊藤早苗
    • 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
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 抵抗性ドリフト波乱流における複数の乱流構造間の競合

    • 著者名/発表者名
      佐々木真, 糟谷直宏, 矢木雅敏, 伊藤公孝, 伊藤早苗
    • 学会等名
      日本物理学会秋季大会
    • 発表場所
      徳島大
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 振動帯状流の非線形分散関係とダイナミクスに関する理論研究

    • 著者名/発表者名
      佐々木真
    • 学会等名
      第30回プラズマ核融合学会年会
    • 発表場所
      東工大
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 粒子ソース変調を加えた直線プラズマの乱流シミュレーションによる抵抗性ドリフト波乱流の動的応答

    • 著者名/発表者名
      佐々木真, 糟谷直宏, 伊藤公孝, 矢木雅敏, 伊藤早苗
    • 学会等名
      第30回プラズマ核融合学会年会
    • 発表場所
      東工大
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 抵抗性ドリフト波乱流における構造形成シミュレーション

    • 著者名/発表者名
      佐々木真, 糟谷直宏, 福永航平, 稲垣滋, 伊藤公孝, 矢木雅敏, 伊藤早苗
    • 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
      九大応力研
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 抵抗性ドリフト波乱流における孤立渦構造の選択則

    • 著者名/発表者名
      佐々木真, 糟谷直宏, 小林達哉, 福永航平, 矢木雅敏, 伊藤公孝, 伊藤早苗
    • 学会等名
      日本物理学会年次大会
    • 発表場所
      東海大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Nonlinear competition of zonal flow, flute structure and streamer in resistive drift wave turbulence in cylindrical plasmas

    • 著者名/発表者名
      M. Sasaki, N. Kasuya, K. Itoh, M. Yagi, S.-I. Itoh
    • 学会等名
      The 12th Asia Pacific Physics Conference
    • 発表場所
      幕張メッセ
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Dynamical response of a poloidal flow with particle source modulation

    • 著者名/発表者名
      M. Sasaki, N. Kasuya, K. Itoh, M. Yagi, Y. Nagashima, S. Inagaki, S.-I. Itoh
    • 学会等名
      14th International Workshop on H-mode
    • 発表場所
      Kyushu Univ
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [備考] 九州大学研究者情報

    • URL

      http://hyoka.ofc.kyushu-u.ac.jp/search/details/K003601/research.html

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] 九州大学 研究者情報

    • URL

      http://hyoka.ofc.kyushu-u.ac.jp/search/details/K003601/research.html

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書

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公開日: 2013-05-31   更新日: 2019-07-29  

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