| 研究課題/領域番号 |
03680004
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| 研究種目 |
一般研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
プラズマ理工学
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
吉田 善章 東京大学, 工学部, 助教授 (80182765)
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| 研究分担者 |
森川 惇二 東京大学, 工学部, 教務職員 (70192375)
二瓶 仁 東京大学, 工学部, 助手 (70010973)
小川 雄一 東京大学, 工学部, 助教授 (90144170)
井上 信幸 東京大学, 工学部, 教授 (60023719)
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| 研究期間 (年度) |
1991 – 1992
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| キーワード | プラズマ / 乱流 / カオス / 異常輸送 / ヘリシティー / MHD緩和 |
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| 研究概要 |
カオティックな磁場構造に関する基礎的研究を行った。
ポアンカレ-の定理によって示されたように、少なくとも一つ対称性を持つ磁場は磁気面を持つ。軸対称プラズマではポロイダル磁束関数のレベルセットがトロイダル状の磁気面を与えるが、テアリング不安定性等によって軸対称性が破られると、磁気カオスが発生し得る。KAM理論によって知られているように、磁気カオスは異なるヘリシティーを持つ磁気島のオーバーラッピングによって発生する。磁気島同士の非線形相互作用をモデル化することによって、非線形連立常微分方程式系を導出し、その数値実験によって実際のトカマクプラズマを模擬したパラメータで磁気カオスが発生するプロセスをシミュレートできた。このモデル方程式系はベナ-ル対流のロレンツモデルに類似した構造を持つ。しかし方程式の導出は、ヘリシティー輸送理論(本研究計画平成3年度成果)に基づくプラズマ物理独特の理論的方法によっている。
第二の研究テーマとして、乱れた磁場中を伝播するアルフベン波のスペクトルを研究した。極めて単純でありながら厳密かつ物理的本質を保つ定式化を行ない、準周期摂動が連続スペクトルを点スペクトルに変化させる事を証明した。この様なアルフベン波スペクトルの変化は、近年核燃焼プラズマに於いて重要な不安定性モードになるとして注目されるTAEモードに関連している。本研究は、TAE的なモードは磁場のカオティックな乱れに起因するアンダーソン局在によってピン止めされたアルフベン波の固有モードと考えて良いことを示した。
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