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多重拘束マルチモーメント法によるプラズマ遷移現象の再現とその動的制御方法の開拓

研究課題

研究課題/領域番号 25800304
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
研究機関京都大学

研究代表者

今寺 賢志  京都大学, エネルギー科学研究科, 助教 (90607839)

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 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2015年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2014年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2013年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードプラズマ・核融合 / ジャイロ運動論 / 乱流輸送 / 内部輸送障壁 / 運動量輸送 / 核融合プラズマ / 径電場 / 輸送障壁 / 遷移現象 / 非局所輸送 / 第一原理シミュレーション
研究成果の概要

断熱層/粒子遮蔽層として作用する「内部輸送障壁」の形成は、磁場閉じ込め核融合プラズマプラズマを高性能化する上で重要な鍵を握っているが、第一原理に基づいた乱流輸送シミュレーションでは再現されていなかった。そこで本研究では、大域的乱流輸送コード「GKNET (GyroKinetic Numerical Experimental Tokamak)」を新たに開発し、このコードを用いて非線形シミュレーションを行った。その結果、運動量を外部から入射することで力学的平衡を介して径電場が変調し、内部輸送障壁が形成されることを世界で初めて実証した。

報告書

(4件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実施状況報告書
  • 2013 実施状況報告書
  • 研究成果

    (37件)

すべて 2016 2015 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (31件) (うち国際学会 3件、 招待講演 2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Development of a Global Toroidal Gyrokinetic Vlasov Code with New Real Space Field Solver2015

    • 著者名/発表者名
      Kevin Obrejan, Kenji Imadera, Jiquan Li and Yasuaki Kishimoto
    • 雑誌名

      Plasma and Fusion Research

      巻: 10 号: 0 ページ: 3403042-3403042

    • DOI

      10.1585/pfr.10.3403042

    • NAID

      130005302854

    • ISSN
      1880-6821
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Development of a global toroidal gyrokinetic Vlasov code with new real space field solver2015

    • 著者名/発表者名
      Kevin Obrejan, Kenji Imadera, Jiquan Li, Yasuaki Kishimoto
    • 雑誌名

      Plasma and Fusion Research

      巻: accepted

    • NAID

      130005302854

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] The effect of weak collisionality on damped modes and its contribution to linear mode coupling in gyrokinetic simulation2013

    • 著者名/発表者名
      Paul P. Hilscher, Kenji Imadera, Jiquan Li and Yasuaki Kishimoto
    • 雑誌名

      Physics of Plasmas

      巻: 20

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Role of Stable Modes in the ITG-Driven Instability in a Mode-Coupled System2013

    • 著者名/発表者名
      Paul P. Hilscher, Kenji Imadera, Jiquan Li and Yasuaki Kishimoto
    • 雑誌名

      Plasma and Fusion Research

      巻: 8

    • NAID

      130003392939

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Gyrokinetic Simulations of Short-Wavelength ITG Instability in the Presence of a Static Magnetic Island2013

    • 著者名/発表者名
      Paul P. Hilscher, Kenji Imadera, Jiquan Li and Yasuaki Kishimoto
    • 雑誌名

      Plasma and Fusion Research

      巻: 8

    • NAID

      130005073259

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Recent progress of toroidal full-f gyrokinetic simulation based on GKNET2016

    • 著者名/発表者名
      Kenji Imadera Obrejan Kevin, Wang Wei, Hairui Liu, Rentaro Yoshida, Shingo Maeda, Jiquan Li and Yasuaki Kishimoto
    • 学会等名
      21st NEXT Workshop
    • 発表場所
      京都府京都市
    • 年月日
      2016-03-10
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] The effect of magnetic shaping on zonal flow and geodesic acoustic mode in a toroidal global gyrokinetic simulation2016

    • 著者名/発表者名
      Kevin Obrejan, Kenji Imadera, Jiquan Li and Yasuaki Kishimoto
    • 学会等名
      21st NEXT Workshop
    • 発表場所
      京都府京都市
    • 年月日
      2016-03-10
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Introduction of kinetic electron to global gyrokinetic Vlasov code GKNET2016

    • 著者名/発表者名
      Rentaro Yoshida, Kenji Imadera, Naruhito Miki, Jiquan Li and Yasuaki Kishimoto
    • 学会等名
      21st NEXT Workshop
    • 発表場所
      京都府京都市
    • 年月日
      2016-03-10
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Linear analysis of toroidal ITG instability in the presence of ITB-like localized steep temperature profile2016

    • 著者名/発表者名
      Shingo Maeda, Kenji Imadera, Jiquan Li and Yasuaki Kishimoto
    • 学会等名
      21st NEXT Workshop
    • 発表場所
      京都府京都市
    • 年月日
      2016-03-10
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 熱源駆動型乱流における運動量ソースによる輸送障壁形成2016

    • 著者名/発表者名
      今寺 賢志, 李 継全, 岸本 泰明
    • 学会等名
      第5回 IFERC-CSC研究会
    • 発表場所
      東京都板橋区
    • 年月日
      2016-01-14
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 熱源駆動型乱流における輸送障壁形成のジャイロ運動論シミュレーション2015

    • 著者名/発表者名
      今寺 賢志, 李 継全, 岸本 泰明
    • 学会等名
      第32回 プラズマ・核融合学会 年会
    • 発表場所
      愛知県名古屋市
    • 年月日
      2015-11-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 1.Non-local profile relaxation and barrier formation in toroidal flux-driven gyrokinetic turbulence2015

    • 著者名/発表者名
      Kenji Imadera, Jiquan Li and Yasuaki Kishimoto
    • 学会等名
      ITPA T&C meetings 2016
    • 発表場所
      Garching, Germany
    • 年月日
      2015-10-22
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 1.ITB formation in gyrokinetic flux-driven ITG turbulence with toroidal momentum injection2015

    • 著者名/発表者名
      Kenji Imadera, Jiquan Li and Yasuaki Kishimoto
    • 学会等名
      14th H-mode Workshop
    • 発表場所
      Garching, Germany
    • 年月日
      2015-10-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The effect of magnetic shaping on zonal flow and geodesic acoustic mode in a toroidal global gyrokinetic simulation2015

    • 著者名/発表者名
      Kevin Obrejan, Kenji Imadera, Jiquan Li and Yasuaki Kishimoto
    • 学会等名
      日本物理学会 2015年秋季大会
    • 発表場所
      大阪府吹田市
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 2.Flux driven gyro-kinetic simulation including neo-classical effects and the control of turbulence2015

    • 著者名/発表者名
      Kenji Imadera
    • 学会等名
      Transport and MHD workshop on “Physics validation and control of turbulent transport and MHD in fusion plasmas"
    • 発表場所
      Uji, Japan
    • 年月日
      2015-04-13
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 1次Ballooning 理論に基づく乱流の非局所構造と間欠性(II)2015

    • 著者名/発表者名
      岸本泰明,今寺賢志,故引拓也,Kevin Obrejan,李継全
    • 学会等名
      日本物理学会 第70回年次大会
    • 発表場所
      東京都新宿区
    • 年月日
      2015-03-21 – 2015-03-24
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Non-local profile relaxation and barrier formation in toroidal flux-driven turbulence2015

    • 著者名/発表者名
      Kenji Imadera, Yasuaki Kishimoto, Kevin Obrejan, Takuya Kobiki and Jiquan Li
    • 学会等名
      The 7th IAEA Technical Meeting on “Theory of Plasma Instabilities”
    • 発表場所
      Frascati, Italy
    • 年月日
      2015-03-04 – 2015-03-06
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 熱源駆動型乱流に対するトロイダル回転の影響2015

    • 著者名/発表者名
      今寺賢志,岸本泰明,故引拓也,Kevin Obrejan,李継全
    • 学会等名
      第4回 IFERC-CSC研究会
    • 発表場所
      東京都板橋区
    • 年月日
      2015-02-19 – 2015-02-20
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Non-local structure and transprt in toroidal flux-driven ITG turbulence2015

    • 著者名/発表者名
      Kenji Imadera, Yasuaki Kishimoto, Kevin Obrejan Takuya Kobiki and Jiquan Li
    • 学会等名
      20th NEXT Workshop
    • 発表場所
      京都府京都市
    • 年月日
      2015-01-13 – 2015-01-14
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Development of a global toroidal gyrokinetic Vlasov code with new real space field solver2015

    • 著者名/発表者名
      Kevin Obrejan, Kenji Imadera, Jiquan Li and Yasuaki Kishimoto
    • 学会等名
      20th NEXT Workshop
    • 発表場所
      京都府京都市
    • 年月日
      2015-01-13 – 2015-01-14
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 熱源変調に伴う乱流輸送の動的応答に関するジャイロ運動論シミュレーション2014

    • 著者名/発表者名
      今寺賢志,岸本泰明,故引拓也,Kevin Obrejan,李継全
    • 学会等名
      Plasma Conference 2014
    • 発表場所
      新潟県新潟市
    • 年月日
      2014-11-18 – 2014-11-21
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 1次Ballooning理論に基づく乱流の非局所構造と間欠性2014

    • 著者名/発表者名
      岸本泰明, 今寺賢志
    • 学会等名
      Plasma Conference 2014
    • 発表場所
      新潟県新潟市
    • 年月日
      2014-11-18 – 2014-11-21
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Development of a global toroidal gyrokinetic Vlasov code with new real space field solver2014

    • 著者名/発表者名
      Kevin Obrejan, Kenji Imadera, Jiquan Li and Yasuaki Kishimoto
    • 学会等名
      24th International Toki Conference (ITC-24)
    • 発表場所
      岐阜県土岐市
    • 年月日
      2014-11-04 – 2014-11-07
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Non-local structure and transprt in toroidal flux-driven ITG turbulence2014

    • 著者名/発表者名
      Kenji Imadera, Yasuaki Kishimoto, Kevin Obrejan Takuya Kobiki and Jiquan Li
    • 学会等名
      JIFT Workshop on Progress in Kinetic Plasma Simulation
    • 発表場所
      New Orleans, USA
    • 年月日
      2014-10-31 – 2014-11-01
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Global Profile Relaxation Coupled with E×B Staircase in Toroidal Flux-Driven ITG Turbulence2014

    • 著者名/発表者名
      Kenji Imadera, Yasuaki Kishimoto, Kevin Obrejan Takuya Kobiki and Jiquan Li
    • 学会等名
      25th Fusion Energy Conference (FEC 2014)
    • 発表場所
      Saint Petersburg, Russia
    • 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] Non-local structure and dynamics of flux driven turbulent transport2014

    • 著者名/発表者名
      Yasuaki Kishimoto, Kenji Imadera and Jiquan Li
    • 学会等名
      第9回QUEST研究会
    • 発表場所
      福岡県春日市
    • 年月日
      2014-09-11 – 2014-09-12
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 大域的ジャイロ運動論モデルによる熱源駆動型乱流輸送シミュレーション2014

    • 著者名/発表者名
      岸本泰明, 今寺賢志, 李継全
    • 学会等名
      プラズマシミュレーターシンポジウム 2014
    • 発表場所
      岐阜県土岐市
    • 年月日
      2014-09-10 – 2014-09-12
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Non-local structure and dynamics of flux driven turbulent transport2014

    • 著者名/発表者名
      Yasuaki Kishimoto, Kenji Imadera and Jiquan Li
    • 学会等名
      12th Asia Pacific Plasma Theory Conference (APPTC) and Japan-Korea Workshop on "Modeling and Simulation of Magnetic Fusion Plasmas"
    • 発表場所
      Jeju Island, South Korea
    • 年月日
      2014-07-01 – 2014-07-04
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Non-local profile relaxation coupled with E×B staircase in toroidal flux-driven ITG turbulence2014

    • 著者名/発表者名
      Kenji Imadera, Yasuaki Kishimoto, Kevin Obrejan, Takuya Kobiki and Jiquan Li
    • 学会等名
      4th Asia Pacific Transport Working Group (APTWG) International Conference
    • 発表場所
      福岡県春日市
    • 年月日
      2014-06-10 – 2014-06-14
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] トロイダル配位における熱源駆動型乱流の動的特性2014

    • 著者名/発表者名
      今寺賢志,岸本泰明,Kevin Obrejan,故引拓也,李継全
    • 学会等名
      第3回 IFERC-CSC研究会
    • 発表場所
      東京都港区
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 熱源駆動型乱流輸送の非局所構造と動的特性2014

    • 著者名/発表者名
      岸本泰明,今寺賢志,甲木祐治,李継全
    • 学会等名
      日本物理学会 第69回年次大会
    • 発表場所
      神奈川県平塚市
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] トロイダル配位における熱源駆動型ジャイロ運動論シミュレーションモデル2014

    • 著者名/発表者名
      今寺賢志,岸本泰明,故引拓也,Kevin Obrejan,李継全
    • 学会等名
      日本物理学会 第69回年次大会
    • 発表場所
      神奈川県平塚市
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Revisit of kinetic damping in Gyro-kinetic simulation and the role in multi-scale turbulent dynamics2013

    • 著者名/発表者名
      Yasuaki Kishimoto, Paul P. Hilscher, Kenji Imadera and Jiquan Li
    • 学会等名
      The 7th International West Lake Symposium on Magnetic Fusion Research
    • 発表場所
      Hangzhou, China
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Effect of Zonal Flows on Flux-Driven Non-Diffusive Turbulent Transport and Profile Stiffness2013

    • 著者名/発表者名
      Kenji Imadera, Yuji Katsuki, Jiquan Li and Yasuaki Kishimoto
    • 学会等名
      The 12th Asia Pacific Physics Conference of AAPPS
    • 発表場所
      Chiba, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Revisit of kinetic damping in Gyro-kinetic simulation and the role in multi-scale turbulent dynamics2013

    • 著者名/発表者名
      Yasuaki Kishimoto, Paul P. Hilscher, Kenji Imadera and Jiquan Li
    • 学会等名
      Japan-Korea Workshop on “Modeling and Simulation of Magnetic Fusion Plasmas”
    • 発表場所
      Kyoto, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Kinetic damping in gyro-kinetic simulation and the role in multi-scale turbulence2013

    • 著者名/発表者名
      Yasuaki Kishimoto, Paul P. Hilscher, Kenji Imadera and Jiquan Li
    • 学会等名
      JIFT workshop on "New Aspects of Plasma Kinetic Simulation"
    • 発表場所
      Gihu, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [備考] 京都大学大学院 エネルギー科学研究科 プラズマ・核融合基礎学分野

    • URL

      http://www.center.iae.kyoto-u.ac.jp/kishi/index.html

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

URL: 

公開日: 2014-07-25   更新日: 2019-07-29  

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