| 研究分担者 |
上村 鉄雄 名古屋大学, プラズマ研究所, 助教授 (20023731)
西原 功修 大阪大学, レーザー核融合研究センター, 教授 (40107131)
岡本 正雄 名古屋大学, プラズマ研究所, 助教授 (70115541)
吉田 善章 東京大学, 工学部・原子力工学科, 助教授 (80182765)
若谷 誠宏 京都大学, ヘリオトロン核融合研究センター, 教授 (00109357)
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| 研究概要 |
イ.)高精度完全3次元MHDシミュレーション研究
空間及び時間差分を4次精度まで高めた新しい3次元MHDシミュレーションコードを開発した. このコードを用いて, 核融合プラズマの非線形問題に対する特筆すべき2つの新して成果を得た. 一つは, トカマクの鋸歯状振動現象に対して新しい非線形機構を提唱し, それをシミュレーションにより実証したことである. シミュレーションの結果, 古典的時間スケールでの電流ピーキング相と非線形キンク不安定による速い崩壊相の繰返しによって鋸歯状緩和現象が見事に説明できることを見い出した. もう一つの成果は, これまで成功することのできなかったFRCプラズマの傾斜不安定の全様を完全に追跡することに成功したことである. 傾斜不安定を抑制する試みをいくつか行い, その結果, "眠りゴマ"の原理を用いてプラズマを回転させることによってある程度不安定性を抑制できることを見い出した.
ロ.)マクロスケール粒子コードの開発と応用
二つの異った方法で従来の粒子コードの致命的欠点であった巨視的スケールの粒子シミュレーションを可能にした. 具体的応用として, 運動論的アルフベン波による粒子加熱及び加速を実証することに成功した. また, 高温電子によって交換不安定という巨視的不安定が安定されることを見い出した. これらの成果は, 粒子シミュレーション研究に新しい方向性をもたらすものといえる.
ハ.)エッジプラズマのモデリング,その他
静電的プラズマ乱流の自己組織化現象を数値シミュレーションにより見い出した. また, 短距離相互作用を取り入れた高精度3次元粒子シミュレーションコードを開発し, レーザープラズマのような高密度プラズマの解析が可能となった.
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