高ベータヘリカルプラズマにおけるビーム圧力のMHD平衡、安定性に対する影響

2009 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18360445
• 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: 核融合学
• 研究機関: 核融合科学研究所
• 研究代表者: 渡辺 清政 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 准教授 (00249963)
• 研究分担者: 榊原 悟 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 准教授 (90280594) ; 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) ; 永岡 賢一 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 助教 (20353443) ; 鈴木 康浩 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 助教 (20397558) ; 松本 裕 北海道大学, 工学研究科, 助教 (40360929) ; 後藤 基志 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 助教 (00290916)
• 連携研究者: 関 良輔 北海道大学, 工学研究科・博士後期課程 (80581066)
• 研究協力者: COOPER W.A. ローザンヌプラズマ物理研究所(スイス), 主任研究員 ; PUSTOVITOV V. クルチャトフ研究所(ロシア), 主任研究員
• 研究期間 (年度): 2006 – 2009
• キーワード: プラズマ・核融合 / ビーム圧力 / MHD平衡・安定性 / ヘリカル / 磁場閉じ込め / 非等方圧力

研究概要

「粒子束、熱流束測定プローブ」を設計・製作し、実験に適用することにより、再突入高速イオンによる熱流束分布を計測した。高速イオンの実空間速度分布関数を評価する数値計算コードを開発し、高ベータヘリカル磁場配位において中性粒子ビーム入射加熱に起因するビーム圧力分布と圧力非等方度を評価した。モンテカルロコードで評価した圧力非等方度を使って校正した磁気計測器により、LHD実験における圧力非等方度を系統的に計測し、それと磁気軸位置移動量の関係をいくつかの理論モデルと比較した。

研究成果

• [雑誌論文] CHARACTERISTICS OF MHD EQUILIBRIUM AND RELATED ISSUES ON LHD (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Y.Watanabe, Y.Suzuki, S.Sakakibara, et al.
  • 雑誌名: Fusion Science & Technology 50巻,7号
  • 査読あり
• [雑誌論文] Monte-Carlo Study Based on Real Coordinates for Perpendicularly Injected High-Energy Ions in the LHD High-Beta Plasma (2010)
  • 著者名/発表者名: Ryosuke SEKI, Yutaka MATSUMOTO, Yasuhiro SUZUKI, Kiyomasa WATANABE, Kiyotaka HAMAMATSU, Masafumi ITAGAKI
  • 雑誌名: Plasma and Fusion Research 5巻 ページ: 014_1-3
  • 査読あり
• [雑誌論文] Drift stabilization of ballooning modes in a high-βLHD configuration (2010)
  • 著者名/発表者名: L.Brocher, W.A.Cooper, J.P.Graves, G.A.Cooper, Y.Narushima, K.Y.Watanabe
  • 雑誌名: Nuclear Fusion 50巻 ページ: 025009_1-7
  • 査読あり
• [雑誌論文] Three-dimensional anisotropic pressure free boundary equilibria (2009)
  • 著者名/発表者名: W.A.Cooper, S.P.Hirshman, P.Merkel, J.P.Graves, J.Kisslinger, H.F.G.Wobig, Y.Narushima, S.Okamura, K.Y.Watanabe
  • 雑誌名: Computer Physics Communications 180巻 ページ: 1524-1533
  • 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, K.Y.Watanabe, T.Akiyama, Y.Yoshimura, C.Suzuki, S.Nishimura, K.Matsuoka, S.Okamura, the CHS experimental group
  • 雑誌名: Nuclear Fusion 48巻 ページ: 084005_1-9
  • 査読あり
• [学会発表] Anisotropic Pressure Effect on the MHD Equilibrium in LHD (2009)
  • 著者名/発表者名: K.Y.Watanabe, et al.
  • 学会等名: 19th International Toki Conference
  • 発表場所: Toki, Japan
  • 年月日: 2009-12-09
• [学会発表] Monte-Carlo Study of Perpendicularly Injected High-Energy Particles using Real Coordinate System in LHD (2009)
  • 著者名/発表者名: R.Seki, Y.Matsumoto, Y.Suzuki, K.Y.Watanabe, et.al.
  • 学会等名: 17th International International Stellarator/Heliotron Workshop
  • 発表場所: Princeton, USA
  • 年月日: 2009-10-14
• [学会発表] Recent study of the high performance confinement and the high beta plasmas on the Large Helical Devices (2008)
  • 著者名/発表者名: K.Y.Watanabe, et.al.
  • 学会等名: 18th International Toki conference
  • 発表場所: Toki, Japan
  • 年月日: 2008-12-09
• [学会発表] LHDにおける圧力非等方度のMHD平衡への影響 (2007)
  • 著者名/発表者名: 渡邊清政, 他
  • 学会等名: プラズマ・核融合学会年会
  • 発表場所: イーグレ姫路
  • 年月日: 2007-11-27
• [学会発表] Confinement study on the reactor relevant high beta LHD plasmas (2007)
  • 著者名/発表者名: K.Y.Watanabe, et.al.
  • 学会等名: Joint Conference of 17th International Toki Conference and 16th International Stellarator/Heliotron Workshop
  • 発表場所: セラトピア土岐
  • 年月日: 2007-10-18