アルベンイオンサイクロトロン波動による磁力線方向へのエネルギー輸送

• 研究課題/領域番号: 25400531
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: プラズマ科学
• 研究機関: 筑波大学
• 研究代表者: 市村 真 筑波大学, 数理物質系, 研究員 (10151482)
• 研究分担者: 池添 竜也 筑波大学, 数理物質系, 助教 (70582849)
• 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: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円); 2015年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2014年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円); 2013年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
• キーワード: 高エネルギーイオン / ICRF波動 / 波動粒子相互作用 / アルベンイオンサイクロトロン波動 / ＩＣＲＦ波動

研究成果の概要

強い温度非等方性を持つミラー磁場配位中のプラズマでは、アルベンイオンサイクロトロン（AIC）波動が自発励起される。波動との相互作用の結果、磁力線に捕捉されたイオンが開放端部に輸送されることが予想される。GAMMA10では、端損失高エネルギーイオンがAIC波動間の差周波数に相当する周期で変動することが観測され、古典的な過程で説明することができない。マイクロ波反射計を整備し、プラズマ内部の波動計測を詳細に行うことで、AIC波動間の非線形結合として中心近傍で差周波数波動が励起されることを初めて明らかとした。GAMMA10におけるエネルギーの流れには、波動との相互作用が重要な役割をなすことが示された。

研究成果

• [雑誌論文] Wave excitation by nonlinear coupling among shear Alfven waves in a mirror-confined plasma (2015)
  • 著者名/発表者名: R. Ikezoe, M. Ichimura, T. Okada, M. Hirata, T. Yokoyama, Y. Iwamoto, S. Sumida, S. Jang, K. Takeyama, M. Yoshikawa, J. Kohagura, Y. Shima, and X. Wang
  • 雑誌名: Phys. Plasmas 巻: 22 号: 9 ページ: 90701-90701
  • DOI: 10.1063/1.4930216
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Extension of operational regimes with ICRF heating on GAMMA 10/PDX (2015)
  • 著者名/発表者名: R. Ikezoe, M. Ichimura, M. Hirata, T. Yokoyama, Y. Iwamoto, T. Okada, S. Sumida, K. Takeyama, S. Jang, T. Oi, K. Ichimura, Y. Nakashima
  • 雑誌名: Fusion Science and Technology 巻: 67 ページ: 1-6
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Internal measurement of propagation of ICRF waves by using reflectometers on GAMMA10 (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Okada, R. Ikezoe, M. Ichimura, M. Hirata, T. Yokoyama, Y. Iwamoto, S, Sumida, K. Takeyama, S. Jang, T. Oi, M. Yoshikawa, J. Kohagura, Y. Shima
  • 雑誌名: Fusion Science and Technology 巻: 67 ページ: 1-3
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] High-density plasma production in the GAMMA10 central cell with ICRF heating on both anchor cells (2015)
  • 著者名/発表者名: S. Sumida, M. Ichimura, T. Yokoyama, M. Hirata, R. Ikezoe, Y. Iwamoto, T. Okada, K. Takeyama, S. Jang, T. Oi, M. Sakamoto, Y. Nakashima, M. Yoshikawa, R. Minami, K. Oki, M. Mizuguchi, K. Ichimura
  • 雑誌名: Fusion Science and Technology 巻: 67 ページ: 1-3
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Coupling of ICRF Waves and Axial Transport of High-Energy Ions Owing to Spontaneously Excited Waves in the GAMMA 10 Tandem Mirror (2013)
  • 著者名/発表者名: R. Ikezoe, M. Ichimura, M. Hirata. T. Iwai, T. Yokoyama, Y. Ugajin, T. Sato, T. Iimura, Y. Saito, M. Yoshikawa, J. Kohagura, Y. Shima and T. Imai
  • 雑誌名: Nuclear Fusion 巻: 53 号: 7 ページ: 73040-73040
  • DOI: 10.1088/0029-5515/53/7/073040
  • 査読あり
• [雑誌論文] Recent ICRF heating experiments for a divertor simulation study on GAMMA 10 (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Ichimura, M. Hirata, R. Ikezoe, T. Yokoyama, Y. Ugajin, T. Sato, T. Iimura, Y. Saito, Y. Annaka, A. Shiratani, M. Yoshikawa, J. Kohagura, Y. Nakashima, K. Ichimura and T. Imai
  • 雑誌名: Transactions of Fusion Science and Technology 巻: 63 ページ: 115-118
  • 査読あり
• [雑誌論文] Time evolving structure of Alfvén-ion-cyclotron waves in GAMMA10 (2013)
  • 著者名/発表者名: R. Ikezoe, M. Ichimura, T. Sato, M. Hirata, T. Yokoyama, Y. Ugajin, T. Iimura, Y. Saito, Y. Annaka, A. Shiratani, Y. Shima, J. Kohagura, M. Yoshikawa, T. Imai
  • 雑誌名: Transactions of Fusion Science and Technology 巻: 63 ページ: 58-63
  • 査読あり
• [雑誌論文] Axial transport of high-energy ions due to ICRF heating on GAMMA10 (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Iimura, M. Ichimura, M. Hirata, R. Ikezoe, T. Yokoyama, Y. Ugajin, T. Sato, Y. Saito, Y. Annaka, A. Shiratani, and T. Imai
  • 雑誌名: Transactions of Fusion Science and Technology 巻: 63 ページ: 271-273
  • 査読あり
• [学会発表] GAMMA10/PDXにおけるダイバータ模擬を目指したICRF加熱実験 (2016)
  • 著者名/発表者名: ジャンソウォン，池添竜也，市村真，隅田脩平，平田真史，坂本瑞樹，岡田拓也，岩本嘉章，小野寺悠斗，板垣惇平，市村和也，中嶋洋輔
  • 学会等名: 仙台プラズマフォーラム・電気通信研究所共同プロジェクト研究会
  • 発表場所: 東北大学（宮城県仙台市）
  • 年月日: 2016-01-27
• [学会発表] ICRF加熱を用いたGAMMA10/PDX高密度化実験 (2015)
  • 著者名/発表者名: 隅田脩平，市村真，ジャンソウォン，平田真史，池添竜也，岡田拓也，岩本嘉章，板垣惇平，小野寺悠斗，坂本瑞樹，吉川正志，市村和也，福山淳, 中嶋洋輔
  • 学会等名: 第5回ICRF加熱研究会
  • 発表場所: 核融合科学研究所（岐阜県土岐市）
  • 年月日: 2015-12-03
• [学会発表] 吸収法による半導体検出器を用いたガンマ10アンカー部プラズマ計測 (2015)
  • 著者名/発表者名: 平田真史，市村真，池添竜也，坂本瑞樹，岩本嘉章，岡田拓也，隅田脩平，ジャンソウォン，板垣惇平，小野寺悠斗，中嶋洋輔
  • 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 豊田講堂（愛知県名古屋市）
  • 年月日: 2015-11-24
• [学会発表] GAMMA10高温プラズマ中のアルベン波動の2点相関 (2015)
  • 著者名/発表者名: 池添竜也，市村真，岡田拓也，板垣惇平，平田真史，坂本瑞樹，岩本嘉章，隅田脩平，ジャンソウォン，小野寺悠斗，吉川正志，小波蔵純子，嶋頼子，王小龍，中嶋洋輔
  • 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 豊田講堂（愛知県名古屋市）
  • 年月日: 2015-11-24
• [学会発表] GAMMA10内部領域における反射計を用いたICRF波動の吸収と伝搬計測 (2015)
  • 著者名/発表者名: 岡田拓也，池添竜也，市村真，平田真史，坂本瑞樹，隅田脩平，岩本嘉章，ジャンソウォン，板垣惇平，小野寺悠斗，吉川正志，小波蔵純子，嶋頼子，中嶋洋輔
  • 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 豊田講堂（愛知県名古屋市）
  • 年月日: 2015-11-24
• [学会発表] GAMMA 10/PDXにおけるアンカー部ICRF加熱によるプラズマの高密度化 (2015)
  • 著者名/発表者名: 隅田 脩平，市村 真，ジャン ソウォン，平田 真史，池添 竜也，岡田 拓也，岩本 嘉章，板垣 惇平，小野寺 悠斗，坂本 瑞樹，吉川 正志，南 龍太郎，市村 和也，福山 淳,中嶋 洋輔
  • 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 豊田講堂（愛知県名古屋市）
  • 年月日: 2015-11-24
• [学会発表] GAMMA10/PDXにおけるプラグ／バリア部ICRF高周波を用いた端損失プラズマ制御実験 (2015)
  • 著者名/発表者名: ジャンソウォン，市村真，隅田脩平，平田真史，池添竜也，坂本瑞樹，岡田拓也，岩本嘉章，小野寺悠斗，板垣惇平，市村和也，中嶋洋輔
  • 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 豊田講堂（愛知県名古屋市）
  • 年月日: 2015-11-24
• [学会発表] GAMMA10セントラル部におけるマイクロ波反射計を用いた低周波波動励起の観測 (2015)
  • 著者名/発表者名: 板垣惇平，池添竜也，岡田拓也，市村真，平田真史，坂本瑞樹，隅田脩平，岩本嘉章，ジャンソウォン，小野寺悠人，吉川正志，小波蔵純子，嶋頼子，中嶋洋輔
  • 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 豊田講堂（愛知県名古屋市）
  • 年月日: 2015-11-24
• [学会発表] Excitation of low-frequency waves via coupling between slow Alfvén waves in the GAMMA 10 tandem mirror (2015)
  • 著者名/発表者名: R. Ikezoe, M. Ichimura, T. Okada, M. Hirata, T. Yokoyama, Y. Iwamoto, S. Sumida, K. Takeyama, S. Jang, T. Oi, M. Yoshikawa, J. Kohagura, Y. Shima
  • 学会等名: 57th Annual Meeting of the APS Division of Plasma Physics
  • 発表場所: Savannah, USA
  • 年月日: 2015-11-16
  • 国際学会
• [学会発表] Measurement of the ICRF wave propagation in the internal region of plasmas by using reflectometers on GAMMA10 (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Okada, R. Ikezoe, M. Ichimura, M. Hirata, S. Sumida, Y. Iwamoto, S. Jang, J. Itagaki, Y. Onodera, M. Yoshikawa, J. Kohagura, Y. Shima
  • 学会等名: 57th Annual Meeting of the APS Division of Plasma Physics
  • 発表場所: Savannah, USA
  • 年月日: 2015-11-16
  • 国際学会
• [学会発表] GAMMA 10/PDXダイバータ模擬実験に向けたICRFによる熱及び粒子束制御の進展 (2015)
  • 著者名/発表者名: 池添竜也，市村 真，平田真史，坂本瑞樹，隅田脩平，ジャンソウォン，岩本嘉章，岡田拓也，板垣淳平，小野寺悠斗，市村和也，中嶋洋輔
  • 学会等名: 平成27年度第1回ダイバータ物理・工学合同研究会
  • 発表場所: つくばサイエンス・インフォメーションセンター（茨城県つくば市）
  • 年月日: 2015-07-30
• [学会発表] Measurement of density fluctuation of ICRF waves using a reflectometer in GAMMA 10 (2015)
  • 著者名/発表者名: R. Ikezoe, M. Ichimura, T. Okada, K. Takeyama, M. Hirata, T. Yokoyama, Y. Iwamoto, S. Sumida, S. Jang, M. Yoshikawa, J. Kohagura, Y. Shima
  • 学会等名: Korea-Japan RF Workshop/KSTAR Conference
  • 発表場所: Daejeon Convention Center, Daejeon, Korea
  • 年月日: 2015-02-25 – 2015-02-27
• [学会発表] GAMMA 10セントラル部におけるICRF波動間の非線形結合 (2014)
  • 著者名/発表者名: 池添竜也，岡田拓也，市村 真，平田真史，横山拓郎，岩本嘉章，隅田脩平，竹山紘平，ジャンソウォン，吉川正志，小波蔵純子，嶋 頼子
  • 学会等名: 第31回プラズマ・核融合学会年会（Plasma Conference 2014）
  • 発表場所: 朱鷺メッセ（新潟市）
  • 年月日: 2014-11-18 – 2014-11-21
• [学会発表] GAMMA10における反射計を用いたICRF波動伝搬計測 (2014)
  • 著者名/発表者名: 岡田拓也, 池添竜也，市村真，平田真史，横山拓郎，岩本嘉章，隅田脩平，竹山紘平，ジャンソウォン，大井健生，吉川正志，小波蔵純子，嶋頼子
  • 学会等名: 第31回プラズマ・核融合学会年会（Plasma Conference 2014）
  • 発表場所: 朱鷺メッセ（新潟市）
  • 年月日: 2014-11-18 – 2014-11-21
• [学会発表] On the nonlinear couplings among ICRF waves observed in GAMMA 10 (2014)
  • 著者名/発表者名: R. IKEZOE, M. ICHIMURA, T. OKADA, M. HIRATA, T. YOKOYAMA, Y. IWAMOTO, S. SUMIDA, K. TAKEYAMA, S. JANG, T. OI, M. YOSHIKAWA, J. KOHAGURA, Y. SHIMA
  • 学会等名: 56th Annual Meeting of the APS Division of Plasma Physics
  • 発表場所: New Orleans, USA
  • 年月日: 2014-10-27 – 2014-10-30
• [学会発表] Present Status of GAMMA 10/PDX Project (2014)
  • 著者名/発表者名: M. Ichimura, T. Imai, Y. Nakashima. M. Sakamoto, I. Katanuma, M. Yoshikawa, T. Kariya, M. Hirata, J. Kohagura, R. Minami, T. Numakura, R. Ikezoe, K. Oki, X. Wang
  • 学会等名: The 10th Int. Conf. on Open Magnetic Systems for Plasma Confinement
  • 発表場所: Daejeon, Korea
  • 年月日: 2014-08-26 – 2014-08-29
  • 招待講演
• [学会発表] Analysis of wave excitation of the phase-control ICRF antennas with theree dimensional full wave code on GAMMA 10 (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Yokoyama, M. Ichimura, A. Fukuyama, S. Sumida, M. Hirata, R. Ikezoe, Y. Iwamoto, T. Okada, K. Takeyama, S. Jang, T. Oi
  • 学会等名: The 10th Int. Conf. on Open Magnetic Systems for Plasma Confinement
  • 発表場所: Daejeon, Korea
  • 年月日: 2014-08-26
• [学会発表] GAMMA 10における自発励起ICRF波動の構造計測と高速イオン損失への影響 (2014)
  • 著者名/発表者名: 池添竜也，市村 真，岡田拓也，平田真史，横山拓郎，岩本嘉章，隅田脩平，嶋 頼子，小波蔵純子，吉川正志
  • 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（つくば市）
  • 年月日: 2014-06-19 – 2014-06-20
• [学会発表] マイクロ波反射計で計測したGAMMA 10プラズマ内部領域におけるICRF波動の振る舞 (2014)
  • 著者名/発表者名: 岡田拓也, 市村真、池添竜也、平田真史、横山拓郎、岩本嘉章、隅田脩平、嶋頼子、小波蔵純子、吉川正志
  • 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（つくば市）
  • 年月日: 2014-06-19 – 2014-06-20
• [学会発表] 核融合炉に向けた筑波大学の境界プラズマ研究と加熱装置開発の現状と展望 (2014)
  • 著者名/発表者名: 市村 真
  • 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（つくば市）
  • 年月日: 2014-06-19 – 2014-06-20
  • 招待講演
• [学会発表] ミラー磁場中のアルベン波動の自発励起とイオンとの相互作用 (2014)
  • 著者名/発表者名: 市村真、池添竜也、GAMMA10/PDXグループ
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2014大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（横浜市）
  • 年月日: 2014-04-28 – 2014-05-02
  • 招待講演
• [学会発表] ICRF Experiments Toward the Enhancement of End-Loss Flux on GAMMA 10/PDX (2014)
  • 著者名/発表者名: R. Ikezoe, M. Ichimura, M. Hirata, T. Yokoyama, T. Iimura, Y. Saito, Y. Iwamoto, T. Okada, S. Sumida, K. Watanabe, K. Ichimura, Y. Nakashima, K. Oki, M. Sakamoto
  • 学会等名: Japan-Korea Workshop on Physics and Technology of Heating and Current Drive
  • 発表場所: Awara, Japan
• [学会発表] Analysis of ICRF wave excitation in phase-control experimemt on GAMMA 10 (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Yokoyama, M. Ichimura, A. Fukuyama, Y. Saito, S. Sumida, M. Hirata, R. Ikezoe, T. Iimura, Y. Iwamoto, T. Okada, K. Watanabe, and K. Ichimura
  • 学会等名: 23rd International TOKI conference
  • 発表場所: Toki, Japan
• [学会発表] Recent ICRF-related experiments on the GAMMA10 tandem mirror (2013)
  • 著者名/発表者名: R. Ikezoe, M. Ichimura, M. Hirata, T. Yokoyama, T. Iimura, Y. Saito, Y. Iwamoto, T. Okada, S. Sumida, K. Watanabe, M. Yoshikawa, J. Kohagura, Y. Shima, K. Ichimura, Y. Nakashima
  • 学会等名: US-Japan Workshop on Physics of RF Heating of Fusion Plasmas
  • 発表場所: MIT, USA
• [学会発表] Coupling and spatial structure of Alfven-ion-cyclotron waves in GAMMA 10 (2013)
  • 著者名/発表者名: R. IKEZOE, M. ICHIMURA, M. Hirata, T. Yokoyama, T. Iimura, Y. Saito, Y. Iwamoto, T. Okada, S. Sumida, K. Watanabe, M. Yoshikawa, J. Kohagura, Y. Shima, K. Ichimura, Y. Nakashima
  • 学会等名: 55th Annual Meeting of the APS Division of Plasma Physics
  • 発表場所: Denver, USA
• [学会発表] GAMMA10アンカー部における高周波密度揺動の振る舞いと定量評価に向けた取り組み (2013)
  • 著者名/発表者名: 岡田拓也, 池添竜也, 市村真, 平田真史, 横山拓郎, 飯村拓真, 齋藤裕希, 岩本嘉章,隅田脩平, 渡邊和征, 吉川正志, 小波蔵純子, 嶋頼子
  • 学会等名: 第30回プラズマ・核融合学会年会
  • 発表場所: 東京工業大学大岡山キャンパス, 東京
• [学会発表] GAMMA10における高周波加熱時の高エネルギーイオン輸送 (2013)
  • 著者名/発表者名: 飯村拓真, 市村真, 平田真史, 池添竜也, 横山拓郎, 齋藤裕希, 岩本嘉章, 渡邉和征, 岡田拓也, 隅田脩平, 市村和也, 今井剛
  • 学会等名: 第30回プラズマ・核融合学会年会
  • 発表場所: 東京工業大学大岡山キャンパス, 東京
• [学会発表] GAMMA 10 セントラル部における高周波波動の空間構造および非線形結合現象 (2013)
  • 著者名/発表者名: 池添竜也, 岡田拓也, 市村真, 平田真史，横山拓郎，飯村拓真，齋藤裕希 岩本嘉章，隅田脩平，渡邊和征，吉川正志，小波蔵純子，嶋頼子
  • 学会等名: 第30回プラズマ・核融合学会年会
  • 発表場所: 東京工業大学大岡山キャンパス, 東京