研究課題
磁気リコネクション加熱を最大する手法を見出し，同加熱のみでイオン温度2keVを達成した。キーとなるイオン加熱のスケーリング則は，イオン温度が合体するトカマクの再結合磁場（ほぼポロイダル磁場Bp）の2乗に比例することがkeVを超えて実証できた。第1に上記スケーリング則は，東京大学TS-3U, TS-6, カラム研究所MAST，トカマクエナジーST-40のトカマク合体実験で共通と判明し，スケーリング則通りのイオン加熱を得るには， (1) 電流シート幅をイオンラーマ半径程度まで圧縮して電流シートの異常抵抗をオンしてリコネクションを高速化し (2)リコネクション中の損失<<リコネクション加熱となる閉じ込めが必要とわかった。(1) はイオンのメアンダリング運動，LH不安定とドリフトキンクと考えられる不安定の誘起により電流シートの異常抵抗がオンされるため，ガイド磁場Bt依存性がほぼ無くなり，再結合磁場だけでアウトフロー速度，即ち加熱パワーが決まる。粒子(PIC)シミュレーションでも同スケーリング則をはじめて実証した。第2にBtがゼロのリコネクション加熱は，再結合磁場程度の場合の2倍程度であるが，Bt>Bpのトカマク領域ではBtに依存しない点が実験とPICの双方で判明した。第3にリコネクションのイオン加熱エネルギーは，合体するトカマクポロイダル磁気エネルギーの40-50％とわかった。第4に合体実験ではイオン加熱は電子加熱の５倍程度であるが，スラブモデルによるPICでは2倍程度で，境界条件に依存する。以上の成果は，2018年アジア太平洋物理学会年会をはじめとする招待講演11件，IAEA Fusion Energy 2018の日本代表論文に4件選定され，ベンチャー企業Tokamak Energy社のST-40実験の主加熱に採用されてkeVを記録するなど，内外より高く評価されている。
すべて 2019 2018 その他
すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (13件) (うち国際共著 5件、 査読あり 10件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 15件、 招待講演 11件) 学会・シンポジウム開催 (1件)
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