| 研究課題/領域番号 |
15540386
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| 研究機関 | 核融合科学研究所 |
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研究代表者 |
林 隆也 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 教授 (60156445)
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| 研究分担者 |
三浦 英昭 核融合科学研究所, 理論シミュレーション研究センター, 助教授 (40280599)
水口 直紀 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 助手 (70332187)
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| キーワード | プラズマ緩和現象 / 計算機シミュレーション / 階層構造 / 構造遷移 / プラズマ2流体モデル / 爆発現象 / 球状トカマク / フィラメンテーション |
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| 研究概要 |
爆発的現象を伴うプラズマ緩和現象に関する新しい知見を得るため、昨年度に引き続き球状トカマクを対象として2流体モデルコードの開発をおこなった。具体的には、Finite Larmor効果を入れた非線形、圧縮性FLR-MHD方程式を3次元トロイダル領域中で解析するシミュレーションコードを開発し、周辺部に大きい圧力勾配をもった不安定な平衡を初期条件として、非線形ダイナミクスのシミュレーションを行った。爆発的・間歇的な緩和現象の機構を解明するために、球状トカマク実験で観測されている周辺部不安定性に特に着目し、シミュレーションを実行した。その結果、Finite Larmor項の効果により短波長の圧力駆動型モードの成長は抑制されるが、長波長の不安定モードが成長を続けることを見出した。さらに、非線形効果が卓越する時間領域のある時点において、突然短波長を含む多くのモードが突発的に成長を開始し、短時間のうちにフィラメント状の圧力構造が形成される顕著な現象を見出した。これは、実験のプラズマ周辺部で観測されているblob形成による熱エネルギー放出現象とよばれる突発現象とよく対応している。また、大局的な構造と電流層など局所微細構造に関して同時に階層的自己無撞着なシミュレーションをするため、アダプティブ格子点手法を取り入れた計算機コードの開発を継続しておこなった。
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