高速イオンによって駆動されるインターチェンジモードに関する研究

• 研究課題/領域番号: 26889064
• 研究種目: 研究活動スタート支援
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 核融合学
• 研究機関: 神戸市立工業高等専門学校
• 研究代表者: 西村 征也 神戸市立工業高等専門学校, その他部局等, 講師 (70548544)
• 研究期間 (年度): 2014-08-29 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2015年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円); 2014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: 磁場閉じ込め核融合プラズマ / 高速イオン / 電磁流体力学的不安定性 / 運動論的効果 / 波-粒子相互作用 / エネルギー原理 / 分散関係 / 粒子シミュレーション / 波-粒子共鳴相互作用

研究成果の概要

磁場閉じ込め核融合プラズマにおいては、様々な運動論的効果によって電磁流体力学的（MHD）不安定性が安定化あるいは不安定化される。プラズマ加熱や核融合反応によって生成される高速イオンは、魚骨型振動と呼ばれるモードを励起することが知られている。本研究においては、ヘリカル系装置におけるインターチェンジモードと高速イオンの相互作用について調べた。運動論的エネルギー原理に基づく拡張されたインターチェンジモードの分散関係を解析し、高速イオンの運動を粒子シミュレーションによって調べた。捕捉高速イオンとの波-粒子相互作用によって、安定なインターチェンジモードが不安定化されることが新たに見いだされた。

研究成果

• [雑誌論文] Trapped energetic ion dynamics affected by localized electric field perturbations (2016)
  • 著者名/発表者名: Seiya Nishimura
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics 巻: 55 号: 1S ページ: 01AH08-01AH08
  • DOI: 10.7567/jjap.55.01ah08
  • NAID: 210000146005
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Effects of trapped energetic ions on the interchange mode (2016)
  • 著者名/発表者名: Seiya Nishimura, Timothee Nicolas, Xiaodi Du
  • 雑誌名: Fusion Engineering and Design 巻: 未定 ページ: 1188-1192
  • DOI: 10.1016/j.fusengdes.2015.12.056
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Nonlinear Stability of Externally Induced Magnetic Islands in Multi-Helicity Helical Systems (2015)
  • 著者名/発表者名: Seiya Nishimura
  • 雑誌名: Plasma and Fusion Research 巻: 10 号: 0 ページ: 1203014-1203014
  • DOI: 10.1585/pfr.10.1203014
  • NAID: 130005286885
  • ISSN: 1880-6821
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Roles of effective helical ripple rates in nonlinear stability of externallyinduced magnetic islands (2015)
  • 著者名/発表者名: Seiya Nishimura
  • 雑誌名: Physics of Plasmas 巻: 22 号: 2 ページ: 0225211-8
  • DOI: 10.1063/1.4913652
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Novel Theory of Energetic-Ion-Induced Interchange Mode (2015)
  • 著者名/発表者名: Seiya Nishimura
  • 雑誌名: Journal of the Physical Society of Japan 巻: 84
  • NAID: 210000133605
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Plasma-induced magnetic responses during nonlinear dynamics of magneticislands due to resonant magnetic perturbations (2014)
  • 著者名/発表者名: Seiya Nishimura
  • 雑誌名: Physics of Plasmas 巻: 21 号: 12 ページ: 1225021-8
  • DOI: 10.1063/1.4903203
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] Effects of Trapped Fast Ions on the Interchange Mode (2016)
  • 著者名/発表者名: Seiya Nishimura, Timothee Nicolas, Xiaodi Du
  • 学会等名: 第21回NEXT研究会
  • 発表場所: 京都テルサ
  • 年月日: 2016-03-10
• [学会発表] [依頼講演] 共鳴磁場摂動に関する研究提案 (2015)
  • 著者名/発表者名: 西村征也
  • 学会等名: NIFSネットワーク型共同研究会合 「プラズマの急激な変化を伴うMHD平衡ダイナミックス及びその綴じ込めとの相互作用の研究」
  • 発表場所: 名古屋大学東山キャンパス
  • 年月日: 2015-12-18
• [学会発表] インターチェンジモードに対する捕捉高エネルギーイオンの効果 (2015)
  • 著者名/発表者名: 西村征也
  • 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
  • 年月日: 2015-11-24
• [学会発表] Effects of Trapped Fast Ions on the Interchange Mode (2015)
  • 著者名/発表者名: Seiya Nishimura, Timothee Nicolas, Xiaodi Du
  • 学会等名: 12th International Symposium on Fusion Nuclear Technology
  • 発表場所: ICC Jeju, Jeju island, Korea
  • 年月日: 2015-09-14
  • 国際学会
• [学会発表] Simulation study of trapped fast ion motion in magnetic confinement devices (2015)
  • 著者名/発表者名: Seiya Nishimura
  • 学会等名: ISPlasma 2015 / IC-PLANTS 2015
  • 発表場所: 名古屋大学（名古屋）
  • 年月日: 2015-03-26 – 2015-03-31
• [学会発表] 外部駆動磁気島の非線形ダイナミクスに伴うプラズマの磁場応答 (2015)
  • 著者名/発表者名: 西村征也
  • 学会等名: 日本物理学会第70回年次大会
  • 発表場所: 早稲田大学早稲田キャンパス（早稲田）
  • 年月日: 2015-03-21 – 2015-03-24
• [学会発表] [依頼講演] LHDにおける外部駆動された磁気島の非線形安定性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 西村征也
  • 学会等名: MHD研究会
  • 発表場所: 核融合科学研究所（土岐）
  • 年月日: 2014-12-25 – 2014-12-26
• [学会発表] ヘリカル系における高速イオンの歳差運動とMHD不安定性に対する影響 (2014)
  • 著者名/発表者名: 西村征也
  • 学会等名: プラズマ・核融合学会 九州・沖縄・山口支部第18回支部大会
  • 発表場所: 九州大学筑紫地区総合研究棟（春日）
  • 年月日: 2014-12-20 – 2014-12-21
• [学会発表] Theoretical and numerical analyses of trapping and precession drift of fast ion (2014)
  • 著者名/発表者名: Seiya Nishimura
  • 学会等名: PLASMA CONFERENCE 2014
  • 発表場所: 朱鷺メッセ（新潟）
  • 年月日: 2014-11-18 – 2014-11-21
• [備考] 研究室のホームページ
  • URL: http://www.kobe-kosen.ac.jp/~n-seiya/