| 研究課題/領域番号 |
17K14897
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| 研究種目 |
若手研究(B)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 研究分野 |
核融合学
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| 研究機関 | 島根大学 (2018-2019)
帝京大学 (2017) |
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研究代表者 |
荒川 弘之 島根大学, 学術研究院理工学系, 准教授 (00615106)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| キーワード | プラズマ乱流 / 孤立渦 / 帯状流 / プラズマ計測 / レーザー誘起蛍光法 |
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| 研究成果の概要 |
本研究では、直線磁化プラズマ乱流実験において、乱流(ドリフト波タイプ)と流れ(帯状流)に加えて乱流よりも寿命が長く、周方向及び径方向にローカルな構造である“孤立渦”による３体系のダイナミクスを解明した。流れが、乱流の基本モードとその高調波の位相関係を変調することで、孤立渦の生成・消滅を引き起こすことを明らかにした。加えて、孤立渦形成と同期して、孤立渦よりも寿命が短く、波数が大きいコヒーレント構造が４次的に形成されることを発見した。孤立渦とコヒーレント構造の粒子輸送は同程度であり、孤立渦に加えてコヒーレント構造も輸送に大きく関わっていることを示した。
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| 自由記述の分野 |
プラズマ物理学
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究成果による、孤立渦形成機構の解明により、これまで考えられてきた乱流と流れの２体系の乱流物理理論を、孤立渦を加えた３体系に拡張する指標ができた。加えて、孤立渦に伴うコヒーレント構造の観測とこれらの輸送の評価により、４次的効果を含めた多体の乱流物理の重要性を示した。本研究成果を基礎として、核融合プラズマにおいても、閉じ込め改善・新しい制御手法の開発ができる可能性がある。加えて物理的共通点が知られている惑星流体等、中性乱流理論への寄与も期待できる。
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