研究課題
基盤研究(C)
高いプラズマ圧力をもつトーラス型磁場閉じ込めプラズマでは、新古典輸送理論に基づいて予想されたブートストラップ電流と呼ばれる自発電流が流れ、プラズマ閉じ込めに大きな影響を与えている。そこで、トロイダル磁場リップルを考慮したトカマクプラズマ(以下リップルトカマク)やヘリカル系プラズマのように非軸対称なMHD平衡を有するプラズマにおいて、ブートストラップ電流がプラズマ閉じ込めに及ぼす影響を理論的に研究し、その制御手段を検討することを目的に、以下の研究を行った。1.非軸対称プラズマのMHD平衡を精度よく求めるため、HINT2コードの開発を行った。また、プラズマ境界形状のバンピー成分がMHD安定性に及ぼす影響について解析を行った。2.L=1ヘリオトロンであるヘリオトロンJ装置では、磁場配位を変化させることでブートストラップ電流の向きが反転するという興味深い実験結果が得られている。そこで、L=1ヘリオトロンとリップルトカマクにおけるブートストラップ電流の理論的解析を行い、ブートストラップ電流の配位依存性、トロイダルリップル依存性を明らかにした。3.ブートストラップ電流やビーム駆動電流を含むプラズマ電流の時間発展をMHD平衡と矛盾せずに行う小規模な統合シミュレーションを行うため、ブートストラップ電流およびビーム駆動電流の解析プログラムのモジュール化と、非軸対称トーラスプラズマにおけるプラズマ電流分布の時間発展を解析するモジュールの開発を行い、LHDプラズマにおけるプラズマ電流分布の過渡応答を明らかにした。
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Plasma Fusion Research 3(未定)
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