長磁力線ダイバータ配位におけるプラズマデタッチメント特性の解明

• 研究課題/領域番号: 25289337
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 一部基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 核融合学
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 大野 哲靖 名古屋大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (60203890)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円); 2015年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円); 2014年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円); 2013年度: 8,710千円 (直接経費: 6,700千円、間接経費: 2,010千円)
• キーワード: 核融合 / 非接触プラズマ / 熱流制御 / 先進ダイバータ / 体積再結合過程 / 非拡散的輸送 / 安定性 / 収束・発散磁場 / プラズマ流 / 磁力線 / プラズマデタッチメント / 電子温度 / 中性ガス温度 / トムソン散乱計測 / レーザー吸収分光計測 / ダイバータ / 磁力線構造 / 中性粒子温度

研究成果の概要

核融合炉実現において重要な課題であるプラズマ熱流制御のために，直線型プラズマ装置NAGDIS-IIを用いて，磁場構造がプラズマタッチメント特性に与える影響について調べた。　発散磁場配位と収束磁場配位が非接触プラズマ形成への影響を調べたところ，発散磁場構造から収束磁場構造への変化に伴い，ターゲット板へのイオン飽和電流値が著しく減少し，体積再結合過程が強まっていることが分光計測から観測された。また，可動エンドプレートにより磁力線の接続長を変化させたところ，接触ー非接触プラズマの遷移が明瞭に観測され，磁力線長ならびに磁場勾配制御がプラズマデタッチメント制御に有効であることが示された。

研究成果

• [雑誌論文] Plasma flow in peripheral region of detached plasma in linear plasma device (2016)
  • 著者名/発表者名: Y.Hayashi, N.Ohno, S.Kajita, H.Tanaka
  • 雑誌名: Physics of Plasmas 巻: 23
  • NAID: 120007176968
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Strong Reduction of Ion Flux to a Target Plate in a Magnetically Contracting Detached Plasma (2016)
  • 著者名/発表者名: Y.Hayashi, H.Nishikata, N.Ohno, S.Kajita
  • 雑誌名: Plasma and Fusion Research: Rapid Communications 巻: 11
  • NAID: 130005311667
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] A plasma source driven predator-prey like mechanism as a potential cause of spiraling intermittencies in linear plasma devices (2014)
  • 著者名/発表者名: D.Reiser, N.Ohno, H.Tanaka, L.Vela
  • 雑誌名: Physics of Plasmas 巻: 21 号: 3
  • DOI: 10.1063/1.4867492
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] Measurement of neutral temperature in detached plasmas in NAGDIS-II by laser absorption spectroscopy (2016)
  • 著者名/発表者名: T.Tsujihara, M.Aramaki, S.Kajita, N.Ohno
  • 学会等名: ISPlasma2016/IC-PLANTS2016
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 2016-03-06
  • 国際学会
• [学会発表] Measurement of atomic temperature in detached recombining plasma by laser absorption spectroscopy (2015)
  • 著者名/発表者名: T.Tsujihara, M.Arakaki, S.Kajita, N.Ohno
  • 学会等名: International Symposium on EcoTopia Science 2015
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 2015-11-27
  • 国際学会
• [学会発表] レーザー吸収分光を用いた非接触プラズマ中の中性粒子温度計測 (2015)
  • 著者名/発表者名: 辻原匡志、荒巻光利、梶田信、大野哲靖
  • 学会等名: プラズマ・核融合学会第32回年会
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 2015-11-24
• [学会発表] 直線型装置NAGDIS-IIにおける非接触プラズマ電離フロント近傍の揺動計測 (2015)
  • 著者名/発表者名: 竹山紘平、大野哲靖、田中宏彦、梶田信、中嶋洋輔、坂本瑞樹、吉川正志、高木誠
  • 学会等名: プラズマ・核融合学会第32回年会
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 2015-11-24
• [学会発表] 直線型ダイバータプラズマ模擬装置NAGDIS-IIにおけるEMC3-EIRENEシミュレーション (2015)
  • 著者名/発表者名: 桑原竜弥、田中宏彦、河村学思，西方勇人、大野哲靖、小林政広、Y.Feng
  • 学会等名: プラズマ・核融合学会第32回年会
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 2015-11-24
• [学会発表] 非接触プラズマ計測における探針特性の異常性に関する装置間比較 (2015)
  • 著者名/発表者名: 林祐貴、西方勇人、大野哲靖、恩田卓哉、梶田信
  • 学会等名: プラズマ・核融合学会第32回年会
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 2015-11-24
• [学会発表] Characterization of detached recombining plasma in Pilot-PSI (2015)
  • 著者名/発表者名: Y.Hayashi, K.Jesko, H.J.van der Meiden, J.Vemimmen, T.W.Morgan, N.Ohno, S.Kajita
  • 学会等名: 25th International Toki Conference(ITC-25)
  • 発表場所: セラトピア土岐
  • 年月日: 2015-11-03
  • 国際学会
• [学会発表] Observation of Plasma Dynamics in TPD-sheet IV (2015)
  • 著者名/発表者名: T.Onda, S.Kajita, A.Tonegawa, T.Iijima, N.Ohno
  • 学会等名: 25th International Toki Conference(ITC-25)
  • 発表場所: セラトピア土岐
  • 年月日: 2015-11-03
  • 国際学会
• [学会発表] Present Status of Compact Divertor Plasma Simulator(CPDS) for PMI study on Neutron-Irradiated Material (2015)
  • 著者名/発表者名: N.Ohno, T.Kuwabara, M.Takagi, R.Nishimura, S.Kajita, A.Sagara, M.Tokitani, T.Toyama, H.Kurishita, T.Shikama, K.Suzuki, N.Yoshida
  • 学会等名: 5th International Workshop on Plasma Material Interaction Facilities for Fusion Research (PMIF 2015)
  • 発表場所: Juelich, Germany
  • 年月日: 2015-10-07
  • 国際学会
• [学会発表] Detailed Analysis of Plasma Resistivity in Detached Plasmas (2015)
  • 著者名/発表者名: H.Nishikata, Y.Hayashi, N.Ohno, S.Kajita, T.Kuwabara
  • 学会等名: 15th International Workshop on Plasma Edge Theory in Fusion Devices (PET15)
  • 発表場所: Nara Kasugano International Forum IRAKA
  • 年月日: 2015-09-09
  • 国際学会
• [学会発表] Modelling of the linear divertor plasma simulator NAGDIS-II by using EMC3-Eirene code (2015)
  • 著者名/発表者名: T.Kuwabara, H.Tanaka, G.Kawamura, N.Ohno, M.Kobayashi, Y.Feng
  • 学会等名: 15th International Workshop on Plasma Edge Theory in Fusion Devices(PET15)
  • 発表場所: Nara Kasugano International Forum IRAKA
  • 年月日: 2015-09-09
  • 国際学会
• [学会発表] Mode structure analysis of detached plasma using a 2D image (2015)
  • 著者名/発表者名: T.Onda, N.Ohno, S.Kajita, H.Tanaka, T.Kuwabara
  • 学会等名: 15th International Workshop on Plasma Edge Theory in Fusion Devices(PET15)
  • 発表場所: Nara Kasugano International Forum IRAKA
  • 年月日: 2015-09-09
  • 国際学会
• [学会発表] Contribution of Linear Plasma Devices in PMI Research (2015)
  • 著者名/発表者名: N.Ohno
  • 学会等名: 26th IEEE Symposium on Fusion Engineering (SOFE)
  • 発表場所: Austin, USA
  • 年月日: 2015-05-31
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Analysis of Neutral Particle Distribution in the Closed Divertor Module in the Linear Plasma Device NAGDIS-II (2014)
  • 著者名/発表者名: M.Urakawa, N.Ohno, Y.Nakashima, M.Shoji
  • 学会等名: Plasma Conference 2014
  • 発表場所: Niigata, Japan
  • 年月日: 2014-11-18 – 2014-11-21
• [学会発表] EMC3-Eirene simulation modeling of linear divertor plasma simulators (2014)
  • 著者名/発表者名: T.Kuwabara, H.Tanaka, G.Kawamura, N.Ohno, M.Kobayashi, Y.Feng
  • 学会等名: 24th International Toki Conference
  • 発表場所: Toki, Gifu
  • 年月日: 2014-11-04 – 2014-11-07
• [学会発表] Reversal plasma flow measurement on detached plasma in linear divertor simulator NAGDIS-II (2014)
  • 著者名/発表者名: Y.Hayashi, N.Ohno, S.Kajita, T.Onda, H.Tanaka
  • 学会等名: 24th International Toki Conference
  • 発表場所: Toki, Gifu
  • 年月日: 2014-11-04 – 2014-11-07
• [学会発表] 直線型ダイバータプラズマへのEMC3-EIRENEコードの適用 (2014)
  • 著者名/発表者名: 田中宏彦、大野哲靖、桑原竜弥、裏川杜彦、小林政弘、河村学思、Feng Yuhe
  • 学会等名: 第10回核融合エネルギー連合講演会
  • 発表場所: 筑波，日本
  • 年月日: 2014-06-19 – 2014-06-20
• [学会発表] 直線型装置におけるPlasma Blob伝搬挙動と発生時のプラズマ柱構造変化の高速度カメラ計測 (2014)
  • 著者名/発表者名: 恩田卓哉、大野哲靖、梶田信、田中宏彦、桑原竜弥、玉越晃和
  • 学会等名: 第10回核融合エネルギー連合講演会
  • 発表場所: 筑波，日本
  • 年月日: 2014-06-19 – 2014-06-20
• [学会発表] Plasma Dynamics in Detached Plasmas (2014)
  • 著者名/発表者名: A.Tamakoshi, T.Onda, N.Ohno, H.Tanaka, S.Kajita
  • 学会等名: ISPlamsa2014
  • 発表場所: Meijyo University
  • 年月日: 2014-03-02 – 2014-03-06
• [学会発表] Dependence of Detached Plasmaas Formation on Magnetic Connection Length (2014)
  • 著者名/発表者名: T.Yashiro, N.Ohno, S.Katjia, H.Kamaya, A,Tamakoshi, T.Onda
  • 学会等名: ISPlamsa2014
  • 発表場所: Meijo University
  • 年月日: 2014-03-02 – 2014-03-06
• [学会発表] 閉ダイバータモジュールへのDEGASコードの適用 (2013)
  • 著者名/発表者名: 裏川杜彦、冨山貴史、大野哲靖、中嶋洋輔、庄司主、細井克洋
  • 学会等名: プラズマ・核融合学会第30回年会
  • 発表場所: 東京工業大学
  • 年月日: 2013-12-03 – 2013-12-06
• [学会発表] ダイバータプラズマ模擬実験装置における非接触プラズマ形成の磁力線長依存性の調査 (2013)
  • 著者名/発表者名: 八代崇憲、釜谷大樹、大野哲靖、梶田信
  • 学会等名: 日本物理学会2013年秋季大会
  • 発表場所: 徳島大学
  • 年月日: 2013-09-25 – 2013-09-28
• [学会発表] 直線型装置におけるPlasma Blob発生・輸送現象の高速カメラ計測 (2013)
  • 著者名/発表者名: 玉越晃和、恩田卓哉、大野哲靖、田中宏彦、梶田信
  • 学会等名: 物理学会2013年秋季大会
  • 発表場所: 徳島大学
  • 年月日: 2013-09-25 – 2013-09-28