ヘリカル型装置におけるアルフベン固有モードの高エネルギー粒子輸送に対する影響

2009 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18340189
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: プラズマ科学
• 研究機関: 核融合科学研究所
• 研究代表者: 長壁 正樹 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 准教授 (90280601)
• 研究分担者: 竹入 康彦 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 教授 (60179603) ; 藤堂 泰 核融合科学研究所, シミュレーション科学研究部, 教授 (00249971) ; 永岡 賢一 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 助教 (20353443)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2009
• キーワード: プラズマ物理 / アルフベン固有モード / 高エネルギー粒子輸送 / 磁場閉じ込め核融合

研究概要

ヘリカル型装置におけるアルフベン固有モード(AE)と高エネルギー粒子の相互作用を実験的に調べた。AEがバースト状に発生している最中において、高エネルギー粒子のエネルギースペクトルに"孔塊"対が生成され、AE揺動周波数の低周波側への掃引とともに"塊"のエネルギーが下がることを明らかにした。またAE揺動と高エネルギー粒子の相互作用を扱う理論シミュレーションコードを3次元配位へ拡張し、実験データの新たな解釈が得られるようになった。

研究成果

• [雑誌論文] Fast-ion confinement studies on LHD (2010)
  • 著者名/発表者名: M. Osakabe, M. Isobe, S. Murakami, S. Kobayashi, K. Saito, R. Kumazawa, T. Mutoh, T. Ozaki, M. Nishiura, E. Veshev, T. Seki, Y. Takeiri, O. Kaneko, K. Nagaoka, T. Tokuzawa, K. Ogawa, K. Toi, S. Yamamoto, M. Sasao, T. Watanabe, LHD experiment group
  • 雑誌名: to appear in the LHD special issue of Fusion Science and Technology 58,(9pages)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nonlinear magnetohydrodynamic effecs on Alfven eigenmode evolution and zonal flow generation (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Todo, H.L. Berk, B.N. Breizman
  • 雑誌名: to appear in Nuclear Fusion 50
  • 査読あり
• [雑誌論文] 6. 4 Numerical Analyses of Energetic Particles in LHD (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Todo, S. Murakami, T. Yamamoto, A. Fukuyama, D.A. Spong, S. Yamamoto, M. Osakabe, N. Nakajima
  • 雑誌名: to appear in the LHD special issue of Fusion Science and Technology 58,(12pages)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Clustered frequency analysis of shear Alfven modes in stellarators (2010)
  • 著者名/発表者名: D.A. Spong, E. D'Azevedo, Y. Todo
  • 雑誌名: Physics of Plasmas 17 ページ: 022106
  • 査読あり
• [雑誌論文] Simulation study of ballooning modes in LHD (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Todo, N. Nakajima, M. Sato, H. Miura
  • 雑誌名: to appear in Plasma and Fusion Research 5,(4pages)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evaluation of fast-ion confinement using radially injected neutral beam on LHD (2010)
  • 著者名/発表者名: M. Osakabe, T. Ito
  • 雑誌名: to appear in Plasma and Fusion Research 5,(4pages)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Simulation study of energetic ion transport due to Alfven eigenmodes in LHD plasma (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Todo, N. Nakajima, M. Osakabe, S. Yamamoto, D.A. Spong
  • 雑誌名: Plasma and Fusion Research 3 ページ: 1074
  • 査読あり
• [雑誌論文] Radial Transport Characteristics of Fast Ions Due to Energetic-Particle Modes inside the Last Closed-Flux Surface in the Compact Helical System (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Nagaoka, M. Isobe, K. Toi, A. Shimizu, A. Fujisawa, S. Ohshima, H. Nakano, M. Osakabe, Y. Todo, et. al.
  • 雑誌名: Phys. Rev. Lettres 100 ページ: 065005
  • 査読あり
• [雑誌論文] Local observations of fast ion responses to energetic particle modes using a directional probe in the Compact Helical System (CHS) (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Nagaoka, M. Isobe, K. Toi, K. Goto, T. Ito, Y. Todo, M. Osakabe, S. Ohshima, A. Shimizu, A. Fujisawa, H. Nakano, Y. Takeiri, et. al.
  • 雑誌名: Nuclear Fusion 48 ページ: 084006
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fast ion measurement using a hybrid directional probe in the large helical device (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Nagaoka, K.Y. Watanabe, M. Osakabe, Y. Takeiri, et. al.
  • 雑誌名: Rev. Sci. Instrum. 79 ページ: 10E523
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fast ion charge exchange spectroscopy measurement using a radially injected neutral beam on the large helical device (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Osakabe, S. Murakami, M. Yoshinuma, K. Ida, A. Whiteford, M. Goto, D. Kato, T. Kato, K. Nagaoka, T. Tokuzawa, Y. Takeiri, et. al.
  • 雑誌名: Rev. Sci. Instrum. 79 ページ: 10E519
  • 査読あり
• [雑誌論文] Construction of a Gyrokinetic Plasma Simulation Model for Electromagnetic Phenomena (2007)
  • 著者名/発表者名: Y. Todo, A. Ito
  • 雑誌名: Plasma and Fusion Research 2 ページ: 020
  • 査読あり
• [雑誌論文] Progress in the ITER Physics Basis Chapter 5: Physics of energetic ions (2007)
  • 著者名/発表者名: A. Fasoli, C. Gormenzano, H.L. Berk, B. Breizman, S. Briguglio, D.S. Darrow, N. Gorelenkov, W.W. Heidbrink, A. Jaun, S.V. Konovalov, R. Nazikian, J.-M. Noterdaeme, S. Sharapov, K. Shinohara, D. Testa, K. Tobita, Y. Todo, G. Vlad, F. Zonca
  • 雑誌名: Nuclear Fusion 47 ページ: 264
  • 査読あり
• [雑誌論文] Experimental observations of enhanced radial transport of Energetic Particles with Alfven Eigen mode on LHD (2006)
  • 著者名/発表者名: M. Osakabe, S. Yamamoto, K. Toi, Y. Takeiri, S. Sakakibara, K. Nagaoka, et. al.
  • 雑誌名: Nuclear Fusion 46 ページ: 917-916
  • 査読あり
• [雑誌論文] Properties of energetic-particle continuum modes destabilized by energetic ions with beam-like velocity distributions (2006)
  • 著者名/発表者名: Y. Todo
  • 雑誌名: Phys. of Plasmas 13 ページ: 082503
  • 査読あり
• [学会発表] Evaluation of fast-ion confinement using radially injected neutral beam on LHD (2009)
  • 著者名/発表者名: M. Osakabe, 他
  • 学会等名: 第19回国際土岐コンファレンス
  • 発表場所: 土岐(岐阜)
  • 年月日: 20091208-20091211
• [学会発表] Clump and Hole formation in the energetic particle spectra by the TAE and their behaviours during the mode activities on LHD (2009)
  • 著者名/発表者名: M. Osakabe, 他
  • 学会等名: 第11回高エネルギー粒子に関するIAEA専門家会議
  • 発表場所: キエフ(ウクライナ)
  • 年月日: 20090921-20090923
• [学会発表] Interaction of energeticparticles, Alfven eigenmode, and zonal flow and fields (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Todo, 他
  • 学会等名: 第11回高エネルギー粒子に関するIAEA専門家会議
  • 発表場所: キエフ(ウクライナ)
  • 年月日: 20090921-20090923
• [学会発表] Fast-ion studies near neo-classically optimized configurations of LHD (2009)
  • 著者名/発表者名: M. Osakabe, 他
  • 学会等名: 第36回プラズマ物理に関する欧州物理学会年会
  • 発表場所: ソフィア(ブルガリア)
  • 年月日: 20090629-20090703
• [学会発表] Simulation study of ballooning modes in LHD (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Todo, 他
  • 学会等名: 第19回国際土岐コンファレンス
  • 発表場所: 土岐(岐阜)
  • 年月日: 2009-12-08
• [学会発表] Fast ion charge exchange spectroscopy measurement using a radially injected neutral beam on the large helical device (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Osakabe, 他
  • 学会等名: 第17回高温プラズマ計測会議
  • 発表場所: アルバカーキ(米国)
  • 年月日: 20080511-20080515
• [学会発表] Fast ion measurement using a hybrid directional probe in the large helical device (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Nagaoka, 他
  • 学会等名: 第17回高温プラズマ計測会議
  • 発表場所: アルバカーキ(米国)
  • 年月日: 20080511-20080515
• [学会発表] Energy shift of the resonant particles being associated frequency shift of TAE-mode on LHD (2007)
  • 著者名/発表者名: M. Osakabe, 他
  • 学会等名: 第1 0回高エネルギー粒子に関するIAEA専門家会議
  • 発表場所: クロスターゼーオン(ドイツ)
  • 年月日: 20071007-20071012
• [学会発表] Local Observation of Energetic Particle Mode Bursts and Fast Ion Responses in the Compact Helical System (2007)
  • 著者名/発表者名: K. Nagaoka, 他
  • 学会等名: 第10回高エネルギー粒子に関するIAEA専門家会議
  • 発表場所: クロスターゼーオン(ドイツ)
  • 年月日: 20071007-20071012
• [学会発表] Numerical analysis of energetic ion transport due to Alfven eigenmodes in an LHD plasma (2007)
  • 著者名/発表者名: Y. Todo, 他
  • 学会等名: 第1 0回高エネルギー粒子に関するIAEA専門家会議
  • 発表場所: クロスターゼーオン(ドイツ)
  • 年月日: 20071007-20071012