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計算機によるプラズマモデリング

研究課題

研究課題/領域番号 62050040
研究種目

核融合特別研究

配分区分補助金
研究機関広島大学

研究代表者

佐藤 哲也  広島大学, 核融合理論研究センター, 教授 (80025395)

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)
研究期間 (年度) 1987
研究課題ステータス 完了 (1987年度)
配分額 *注記
42,900千円 (直接経費: 42,900千円)
1987年度: 42,900千円 (直接経費: 42,900千円)
キーワード高精度完全3次元シミュレーション / 鋸歯状緩和現象 / FRC傾斜不安定 / マクロスケール粒子シミュレーション / 運動論的アルフベン波 / 自己組織化エッジプラズマ / 短距離相互作用
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.

報告書

(1件)
  • 1987 実績報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (7件)

  • [文献書誌] 田中基彦,佐藤哲也,長谷川晃: Geophysics Research Letters. 14. 868-871 (1987)

    • 関連する報告書
      1987 実績報告書
  • [文献書誌] 服藤憲司,林隆也,佐藤哲也: Plasma physics and Controlled Fusion. 29. 1483-1499 (1987)

    • 関連する報告書
      1987 実績報告書
  • [文献書誌] 草野完也,佐藤哲也,山田弘司,村上好文,吉田善章,井上信幸: Nucl.Fusion. 28. (1988)

    • 関連する報告書
      1987 実績報告書
  • [文献書誌] 中山裕一朗,松岡啓介,佐藤哲也: Physics of Fluids.(1988)

    • 関連する報告書
      1987 実績報告書
  • [文献書誌] 堀内利得,佐藤哲也: Physics of Fluids. (1988)

    • 関連する報告書
      1987 実績報告書
  • [文献書誌] 田中基彦: Journal of Comput.Phys.74. (1988)

    • 関連する報告書
      1987 実績報告書
  • [文献書誌] 長谷川 晃,佐藤哲也: "Space Plasma Physics 1 Stationary Processis" SpringerーVerlay, 210 (1988)

    • 関連する報告書
      1987 実績報告書

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公開日: 1987-04-01   更新日: 2016-04-21  

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