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2013 年度 実績報告書

直線磁化プラズマにおけるストリーマ励起機構の研究

研究課題

研究課題/領域番号 12J07632
研究機関九州大学

研究代表者

小林 達哉  九州大学, 応用力学研究所, 特別研究員(DC2)

キーワードストリーマ / プラズマ乱流 / 運動量輸送 / 核融合
研究概要

(i)直線装置PANTAにおけるストリーマー構造励起パラメタ領域の同定
閉じ込め磁場強度及び中性ガス密度を変更することで様々な非線形乱流パターンが観測されている. 系統的なパラメタスキャンを行ない, 多チャンネルプローブを用いて揺動の時空間発展を詳細に計測した. ストリーマー構造が励起されるパラメタ領域の境界を明示的に定義することに成功した. [第69回日本物理学会年次大会, 発表番号30aAE-3 (2014)].
(ii)直線装置PANTAにおける磁力線方向フロー構造の励起機構の研究
ストリーマー構造中で乱流が作る流れ場と, その流れ場が乱流に与える影響を調べるため, マッハプローブと呼ばれる流れ場を直接計測する計測器で, プラズマの磁力線方向流れ場を計測した. 速度場揺動を直接計測することで運動量輸送を評価することに成功した. 乱流運動量輸送は速度場構造をよく説明することが解明された[日本物理学会2013年秋季大会, 発表番号25pKC-8 (2013)].
(iii)JFT-2MトカマクにおけるL-H遷移前に観察されるリミットサイクル揺動(LCO)の観測
H-mode遷移の直前に, L-modeとH-modeの状態間の自律振動(リミットサイクル揺動)が様々な大型装置で観測されている. 本研究では, 重イオンビームプローブと呼ばれるプラズマ中の静電ポテンシャルを直接計測する計測器を用いて、リミットサイクル揺動の空間構造を明らかにした. 静電ポテンシャルはこれまでの予測とは異なり, 半径方向に波数を持たない空間構造をとっていた. 観測されたリミットサイクル揺動は「電場分岐理論[S. -I. Itoh, et al, 1991]で説明されると結論された[Physical Review Letters, 111, 035002 (2013), 他].

今後の研究の推進方策

(抄録なし)

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2014 2013

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (5件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Spatiotemporal Structure of Edgehmit-Cycle Oscillation before L-to-H Transition in the JFT-2M Tokamak2013

    • 著者名/発表者名
      T. Kobayashi, et al
    • 雑誌名

      Physical Review Letters

      巻: 111 ページ: 035002 1-5

    • DOI

      10.1103/PhysRevLett.111.035002

    • 査読あり
  • [学会発表] PANTAにおけるプラズマ乱流構造の相図2014

    • 著者名/発表者名
      小林達哉, 他
    • 学会等名
      第69回日本物理学会年次大会
    • 発表場所
      東海大学, 神奈川県
    • 年月日
      2014-03-30
  • [学会発表] Observation of causal relation of electrostatic potential and turbulence intensity in Limit Cycle Oscillation in the JFT-2M tokamak2013

    • 著者名/発表者名
      T. Kobayashi, et al
    • 学会等名
      14^<th> International Workshop on H-mode Physics and Transport Barriers
    • 発表場所
      Fukuoka, Japan
    • 年月日
      2013-10-02
  • [学会発表] L-LCO-Hに伴う揺動の動的応答2013

    • 著者名/発表者名
      小林達哉, 他(代読 : 井戸毅)
    • 学会等名
      日本物理学会 2013年秋季大会
    • 発表場所
      徳島大学, 徳島県
    • 年月日
      2013-09-26
    • 招待講演
  • [学会発表] PANTAにおける平行方向速度場揺動の計測2013

    • 著者名/発表者名
      小林達哉, 他
    • 学会等名
      日本物理学会 2013年秋季大会
    • 発表場所
      徳島大学, 徳島県
    • 年月日
      2013-09-25
  • [学会発表] Ballistic propagation of turbulence front during limit-cycle oscillation in JFT-2M2013

    • 著者名/発表者名
      T. Kobayashi, et al
    • 学会等名
      3^<rd> Asia Pacific Transport Working Group
    • 発表場所
      Jeju, Korea
    • 年月日
      2013-05-22

URL: 

公開日: 2015-07-15  

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