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乱れた磁力線領域を含む3次元MHD平衡計算へのプラズマ回転の導入とその実験的検証

研究課題

研究課題/領域番号 25420890
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 核融合学
研究機関核融合科学研究所

研究代表者

鈴木 康浩  核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 准教授 (20397558)

連携研究者 中村 祐司  京都大学, エネルギー科学研究科, 教授 (20198245)
居田 克己  核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 教授 (00184599)
研究協力者 松永 剛  量子科学技術研究開発機構, 先進プラズマ研究部, 上席研究員 (10391260)
EVANS Todd  ジェネラルアトミクス社, 研究員
SCHMITZ Oliver  ウィスコンシン州立大学, 准教授
LIANG Yunfeng  ユーリッヒ中央研究機構, 主席研究員
KOSLOWSKI Hans Rudolf  ユーリッヒ中央研究機構, 研究員
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2017年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2016年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2015年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2014年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2013年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワードMHD平衡 / プラズマ回転 / 磁気島 / 3次元平衡 / 非等方熱輸送 / 共鳴磁場摂動 / 外部共鳴磁場摂動 / トロイダル回転
研究成果の概要

3次元MHD平衡計算コードを改良し、ストカステイックな磁力線上での圧力のより物理的な定式化とプラズマ回転を導入した。ストカステイックな磁力線上のプラズマ圧力は磁力線に平行方向と垂直方向の輸送を考慮した非等方熱輸送モデルを導入した。また、プラズマ回転の導入により、共鳴摂動磁場とプラズマ回転の相互作用を考察した。
改良された 3 次元 MHD 平衡計算コードを用いた解析結果を実験結果と比較し、モデリングの妥当性を検証(validation)した。実験では、ポロイダル粘性の大きさに応じて、磁気島の位相がポロイダル方向にスリップすることが観測されているが、この結果を再現できた。

報告書

(6件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 2013 実施状況報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2018 2017 2016 2015 2014 2013 その他

すべて 国際共同研究 (6件) 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 6件、 招待講演 1件)

  • [国際共同研究] ウィスコンシン大学マディソン校/ジェネラルアトミクス社(米国)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] ユーリッヒ中央研究機構(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] RFXコンソーシアム(イタリア)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] ジェネラルアトミクス社/プリンストンプラズマ物理研究所/ウィスコンシン州立大学(米国)

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [国際共同研究] マックスプランクプラズマ物理研究所/ユーリッヒ中央研究機構(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [国際共同研究] ウィスコンシン州立大学/プリンストンプラズマ物理研究所/ジェネラルアトミクス社(米国)

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Reconstruction of flux coordinates from discretized magnetic field maps2018

    • 著者名/発表者名
      I. Predebon, B Momo, Y Suzuki and F Auriemma
    • 雑誌名

      Nuclear Fusion

      巻: 60 号: 4 ページ: 045003-045003

    • DOI

      10.1088/1361-6587/aaaa49

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] HINT modeling of three-dimensional tokamaks with resonant magnetic perturbation2017

    • 著者名/発表者名
      Yasuhiro Suzuki
    • 雑誌名

      Plasma Physics and Controlled Fusion

      巻: 59 号: 5 ページ: 054008-054008

    • DOI

      10.1088/1361-6587/aa5adc

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Plasma equilibrium and core confinement on LHD with different magnetic configuration2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Suzuki, S. Sakakibara, K. Y. Watanabe, M. Kobayashi, S. Masuzaki, S. Dai, G. Kawamura, H. Tanaka, T. Morisaki and LHD experiment group
    • 学会等名
      643rd Wilhelm and Else Heraeus Seminar "Impact of 3D magnetic fields on hot plasmas"
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Impacts of plasma rotation on magnetic islands in 3D equilibrium of a D-shaped tokamak2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Suzuki, C. Hegna, Y. Nakamura
    • 学会等名
      The 44th European Physical Society Conference on Plasma Physics
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Quantitative estimation of beta-sequence effects on edge magnetic topology and its impact of divertor heat flux in LHD2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Suzuki, S. Sakakibara, K. Y. Watanabe, S. Ohdachi, M. Kobayashi, S. Masuzaki, H. Tanaka, G. Kawamura, J. Morimoto, R. Seki, P. Drews, Y. Liang, T. Morisaki and LHD experiment group
    • 学会等名
      21st International Stellarator-Heliotron Workshop
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 乱れた磁力線領域における非等方熱輸送2016

    • 著者名/発表者名
      鈴木康浩
    • 学会等名
      プラズマ・核融合学会第33回年会
    • 発表場所
      東北大学青葉山キャンパス
    • 年月日
      2016-11-29
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Impacts of sheared toroidal rotation on magnetic island in 3D MHD equilibria2016

    • 著者名/発表者名
      鈴木康浩
    • 学会等名
      43rd EPS Conference on Plasma Physics
    • 発表場所
      KU Leuven, Leuven
    • 年月日
      2016-07-04
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Nonlinear MHD simulations of ELMs in a JT-60SA plasma2016

    • 著者名/発表者名
      鈴木康浩
    • 学会等名
      22nd International Conference on Plasma Surface Interactions in Controlled Fusion Devices
    • 発表場所
      Pontifcal Urbaniana University
    • 年月日
      2016-05-30
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Impacts of sheared toroidal rotation on magnetic island in 3D MHD equilibria2015

    • 著者名/発表者名
      鈴木康浩
    • 学会等名
      42nd EPS Conference on Plasma Physics
    • 発表場所
      Centro Cultural de Bele'm (CCB) Conference Centre, Lisbon
    • 年月日
      2015-06-22
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 3D plasma response to resonant external magnetic perturbation and its impact on fast ion confinement in JT-60SA plasmas2014

    • 著者名/発表者名
      鈴木康浩
    • 学会等名
      25th IAEA Fusion Energy Conference
    • 発表場所
      Hotel Park Inn Pribaltiyskaya
    • 年月日
      2014-10-13 – 2014-10-18
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Impacts of plasma rotation on 3D MHD equilibrium in tokamaks2014

    • 著者名/発表者名
      鈴木康浩
    • 学会等名
      41st EPS Conference on Plasma Physics
    • 発表場所
      Berlin Congress Center
    • 年月日
      2014-06-23 – 2014-06-27
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Nonlinear MHD simulations of ELM events2014

    • 著者名/発表者名
      鈴木康浩
    • 学会等名
      21st International Conference on Plasma Surface Interactions 2014
    • 発表場所
      石川県音楽堂
    • 年月日
      2014-05-26 – 2014-05-30
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Nonlinear MHD modeling of HL-2A tokamak plasmas2013

    • 著者名/発表者名
      鈴木康浩
    • 学会等名
      9th General Scientific Assembly of the Asia Plasma and Fusion Association (APFA2013)
    • 発表場所
      Gyeongju City, Korea
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] LHDにおける外部磁場摂動の真空近似モデリング2013

    • 著者名/発表者名
      鈴木康浩
    • 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
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書

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公開日: 2014-07-25   更新日: 2022-06-07  

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