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2018 年度 研究成果報告書

重イオンビームプローブの高精度化による二次元電場構造形成と乱流輸送に関する研究

研究課題

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研究課題/領域番号 16K06946
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 核融合学
研究機関核融合科学研究所

研究代表者

清水 昭博  核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 助教 (00390633)

研究協力者 井戸 毅  核融合科学研究所, 高温プラズマ物理研究系, 准教授
藤澤 彰英  九州大学, 応用力学研究所, 教授
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード電場構造 / 二次元構造 / 乱流揺動 / 乱流輸送 / 重イオンビームプローブ / ヘリカル
研究成果の概要

大型ヘリカル装置(LHD)において、重イオンビームプローブ(HIBP)を用いた電位・密度揺動の二次元計測を実施した。まず、計測におけるS/N比を増大させるため、銀の負イオンビームを生成できるように負イオン源を改良し、これを用いて揺動計測を実施した。しかしながら、想定したプローブビーム電流量及びS/N比を得ることができなかった。そのため、方針を変更して新しくイオン源を製作し、テストスタンドで試験運転を行っている。電位・密度揺動の二次元計測は、従来のイオン源を用いて実施し、アルヴェン固有モード由来の200 kHzの揺動及び高エネルギー粒子駆動による測地線音響モードの二次元構造の計測に成功した。

自由記述の分野

プラズマ物理

研究成果の学術的意義や社会的意義

LHDにおいて、HIBPにより電位・密度揺動を同時に二次元で計測できることを証明し、物理研究へ適用すれば非常に有用であることを示した。層状流の一種である測地線音響モードの二次元構造の計測に成功し、密度揺動についてm=1の構造だけではなく、m=0の構造への変化も示唆されるデータを取得した。S/N比をもう少し向上できれば、乱流と層状流について更に踏み込んだ研究が実施でき、異常輸送の解明への可能性につなげられることを見出した。

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公開日: 2020-03-30  

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