グローバルジャイロ運動論的ブラゾフコードによる駆動乱流の研究

2008 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18760647
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 核融合学
• 研究機関: 独立行政法人日本原子力研究開発機構
• 研究代表者: 井戸村 泰宏 独立行政法人日本原子力研究開発機構, 核融合研究開発部門, 研究副主幹 (00354580)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2008
• キーワード: ジャイロ運動論 / ブラゾフコード / イオン温度勾配駆動乱流 / 新古典理論 / フォッカープランク演算子 / 自己組織化臨界現象

研究概要

本研究では、粒子衝突効果や熱源を伴う新しいグローバルジャイロ運動諭的ブラゾフコードを開発した。これにより外部加熱や核融合反応による熱源で駆動される開放系トーラスプラズマにおけるイオン系乱流およびプラズマ分布形成の長時間発展をシミュレーションすることに初めて成功し、実験的に観測されている温度分有の硬直性、間欠的輸送現象、および、自発的プラズマ回転等に関して乱流輸送特性を明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Conservative global gyrokinetic toroidal full-f five dimensional Vlasov simulation (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Idomura, M. Ida, T. Kano, N. Aiba, and S. Tokuda
  • 雑誌名: Comput. Phys. Commun. 179 ページ: 391-403
  • 査読あり
• [雑誌論文] Conservative gyrokinetic Vlasov simulation (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Idomura, M. Ida, and S. Tokuda
  • 雑誌名: Commun. Nonlinear Sci. Numer. Simul. 13 ページ: 227-233
  • 査読あり
• [雑誌論文] New conservative gyrokinetic full-f Vlasov code and its comparison to gyrokinetic ^<TM>f particle-in-cell code (2007)
  • 著者名/発表者名: Y. Idomura, M. Ida, S. Tokuda, and L. Villard
  • 雑誌名: J. Comput. Phys. 226 ページ: 244-262
  • 査読あり
• [雑誌論文] Kinetic simulations of electrostatic plasma waves using Cubic-Interpolated-Propagation scheme (2007)
  • 著者名/発表者名: M. Lesur, Y. Idomura, and S. Tokuda
  • 雑誌名: JAEA-Research 2006-089
  • 査読あり
• [雑誌論文] A global collisionless PIC code in magnetic coordinates (2007)
  • 著者名/発表者名: S. Jolliet, A. Bottino, P. Angelino, R. Hatzky, T. M. Tran, B. F. Mcmillan, O. Sauter, Y. Idomura, and L. Villard
  • 雑誌名: Comput. Phys. Commun. 177 ページ: 409-425
  • 査読あり
• [雑誌論文] Linear comparison of gyrokinetic codes with trapped electrons (2007)
  • 著者名/発表者名: G. Rewoldt, Z. Lin, and Y. Idomura
  • 雑誌名: Comput. Phys. Commun. 177 ページ: 775-780
  • 査読あり
• [雑誌論文] Self-organization in electron temperature gradient driven turbulence (2006)
  • 著者名/発表者名: Y. Idomura
  • 雑誌名: Phys. Plasmas 13 ページ: 080701
  • 査読あり
• [雑誌論文] Kinetic simulations of turbulent fusion plasmas (2006)
  • 著者名/発表者名: Y. Idomura, T.-H. Watanabe, and H. Sugama
  • 雑誌名: Comptes Rendus Physique 7 ページ: 650-669
  • 査読あり
• [学会発表] Present status of gyrokinetic full-f Vlasov simulation (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Idomura
  • 学会等名: US-DOE Workshop on "Scientific Grand Challenges in Fusion Energy Sciences and the Role of Computing at the Extreme Scale
  • 発表場所: Washington, DC, USA (invited)
  • 年月日: 20090318-20
• [学会発表] Long time simulation of ion temperature gradient driven turbulence using full-f gyrokinetic Vlasov code (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Idomura
  • 学会等名: 14th NEXT Workshop
  • 発表場所: Kyoto, Japan (oral)
  • 年月日: 20090309-11
• [学会発表] Nonlinear features of the energetic beam-driven instability (2009)
  • 著者名/発表者名: M. Lesur, Y. Idomura, and X. Garbet
  • 学会等名: 14th NEXT Workshop
  • 発表場所: Kyoto, Japan (oral)
  • 年月日: 20090309-11
• [学会発表] ジャイロ運動諭的 full-f ブラゾフコードによるトカマク乱流シミュレーション (2009)
  • 著者名/発表者名: 井戸村泰宏
  • 学会等名: 日本物理学会第64回年会
  • 発表場所: 東京 (oral)
  • 年月日: 2009-03-27
• [学会発表] Conservative Global Gyrokinetic Toroidal Full-f 5D Vlasov Simulation (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Idomura, S. Tokuda, N. Aiba, and H. Urano
  • 学会等名: 22nd IAEA Fusion Energy Conference
  • 発表場所: Geneva, Switzerland (International Atomic Energy Agency, Vienna, 2008), IAEA-CN-165/TH/8-2 (oral)
  • 年月日: 20081013-18
• [学会発表] Heat transport and pedestal structure of H-mode in the variation of current density profiles in JT-60U (2008)
  • 著者名/発表者名: H. Urano, Y. Sakamoto, T. Suzuki, T. Fujita, K. Kamiya, A. Isayama, Y. Kamada, H. Takenaga, N. Oyama, G. Matsunaga, S. Ide, Y. Idomura and the JT-60 Team
  • 学会等名: 22nd IAEA Fusion Energy Conference
  • 発表場所: Geneva, Switzerland (International Atomic Energy Agency, Vienna, 2008), IAEA-CN-165/EX/8-5 (oral)
  • 年月日: 20081013-18
• [学会発表] Gyrokinetic toroidal full-f Vlasov simulation using non-dissipative conservative scheme (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Idomura
  • 学会等名: 2nd Simulation Science Symposium
  • 発表場所: Tajimi, Japan (invited)
  • 年月日: 20080924-25
• [学会発表] ジャイロ運動諭的full-fブラゾフコードによるイオン温度勾配駆動乱流の長時間シミュレーション (2008)
  • 著者名/発表者名: 井戸村泰宏、浦野創、相羽信行、徳田伸二
  • 学会等名: プラズマ・核融合学会第25回年会
  • 発表場所: 宇都宮(oral)
  • 年月日: 2008-12-02
• [学会発表] Numerical verification of conservative gyrokinetic toroidal full-f Vlasov code. (2008)
  • 著者名/発表者名: 井戸村泰宏、徳田伸二、井田真人、相羽信行、叶野琢磨
  • 学会等名: 第13回数値トカマク研究会
  • 発表場所: 京都(oral)
  • 年月日: 2008-03-12
• [学会発表] Nonlinear global gyrokinetic PIC simulations of collisionless TEM turbulence (2007)
  • 著者名/発表者名: S. Jolliet, B.F. Mcmillan, T. M. Tran, X. Lapillonne, L. Villard, A. Bottino, P. Angelino, and Y. Idomura
  • 学会等名: 49th APS Annual Meeting of the Division of Plasma Physics
  • 発表場所: Orlando. USA (poster)
  • 年月日: 20071111-15
• [学会発表] First principles based gyrokinetic toroidal full-f Vlasov simulation (2007)
  • 著者名/発表者名: Y. Idomura
  • 学会等名: JIFT Workshop on "Gyrokinetic Simulation of Plasma Transport : Physics of Anomalous Fluxes of Momentum and Energy
  • 発表場所: Kashiwa, Japan (oral)
  • 年月日: 20070924-25
• [学会発表] First principles based conservative gyrokinetic toroidal full-f 5D Vlasov simulation (2007)
  • 著者名/発表者名: Y. Idomura
  • 学会等名: 2nd Japan-Korea workshop on 'Theory and Simulation of Magnetic Fusion Plasmas'
  • 発表場所: Fukuoka, Japan (oral)
  • 年月日: 20070806-08
• [学会発表] Kinetic simulations of turbulent fusion plasmas (2007)
  • 著者名/発表者名: Y. Idomura
  • 学会等名: First International Summer School on ITER Physics : Turbulence and Transport in Tokamaks
  • 発表場所: Aix-en-Provance, Frace (invited)
  • 年月日: 20070716-20
• [学会発表] First principles in nonlinear gyrokinetic simulations (2007)
  • 著者名/発表者名: Y. Idomura
  • 学会等名: Festival de Theorie 2007
  • 発表場所: Aix-en-Provance, Frace (invited)
  • 年月日: 20070702-20
• [学会発表] Gyrokinetic Toroidal full-f 5D Vlasov code GT5D (p4. 040) (2007)
  • 著者名/発表者名: Y. Idomura, M. Ida, and S. Tokuda
  • 学会等名: 34th EPS Plasma Physics Conference
  • 発表場所: Warsaw, Poland (poster)
  • 年月日: 20070702-06
• [学会発表] Conservative gyrokinetic full-f Vlasov simulation (2007)
  • 著者名/発表者名: Y. Idomura, M. Ida, S. Tokuda, and L. Villard
  • 学会等名: JIFT Workshop on "Gyrokinetic Simulation of Ion and Electron Temperature Gradient-Driven Transport"
  • 発表場所: San Diego, USA (oral)
  • 年月日: 20070110-12
• [学会発表] 核融合プラズマ乱流の第一原理シミュレーション (2007)
  • 著者名/発表者名: 井戸村泰宏
  • 学会等名: 次世代スーパーコンピューティングシンポジウム2007
  • 発表場所: 東京 (invited)
  • 年月日: 2007-10-03
• [学会発表] 核融合プラズマ乱流のジャイロ運動諭的シミュレーションPart 2 : 電子乱流における帯状流の自己組織化 (2007)
  • 著者名/発表者名: 井戸村泰宏、井田真人、徳田伸二
  • 学会等名: 日本流体力学会年会2007
  • 発表場所: 東京 (oral)
  • 年月日: 2007-08-06
• [学会発表] 核融合プラズマ乱流のジャイロ運動論的シミュレーションPart 1 : モデリングと計算手法 (2007)
  • 著者名/発表者名: 井田真人、井戸村泰宏、徳田伸二
  • 学会等名: 日本流体力学会年会2007
  • 発表場所: 東京 (oral)
  • 年月日: 2007-08-06
• [学会発表] Performances of first principle fusion plasma turbulence simulations on SX and Altix (2007)
  • 著者名/発表者名: Y. Idomura, T. Kano, M. Ida, S. Tokuda, and M. Machida
  • 学会等名: 16th CCSE Workshop on High Performance Computing on Vector Based Architectures -Recent Achievements and Future Directions-
  • 発表場所: Tokyo, Japan (oral)
  • 年月日: 2007-04-23
• [学会発表] 保存型ジャイロ運動諭的full-fブラゾフコードの開発 (2007)
  • 著者名/発表者名: 井戸村泰宏、井田真人、徳田伸二
  • 学会等名: 第12回数値トカマク研究会
  • 発表場所: 京都 (oral)
  • 年月日: 2007-03-02
• [学会発表] 保存型ジャイロ運動諭的Vlasovコードの開発とその核融合プラズマ乱流シミュレーションへの応用 (2007)
  • 著者名/発表者名: 井田真人、井戸村泰宏、徳田伸二
  • 学会等名: 第22回東大生研TSFD (Turbulence Simulation and Flow Design) シンポジウム"乱流シミュレーションと流れの設計"
  • 発表場所: 東京 (oral)
  • 年月日: 2007-03-01
• [学会発表] トカマクプラズマにおける電子温度勾配駆動乱流と帯状流のシミュレーション (2007)
  • 著者名/発表者名: 井戸村泰宏
  • 学会等名: 東北大学電気通信研究所共同プロジェクト研究会, 仙台"プラズマフォーラム"
  • 発表場所: 仙台 (oral)
  • 年月日: 2007-02-23
• [学会発表] New conservative gyrokinetic Vlasov code and its comparison to gyrokinetic δ f particle-in-cell code (2006)
  • 著者名/発表者名: Y. Idomura, M. Ida, S. Tokuda, and L. Villard
  • 学会等名: Vlasovia2006
  • 発表場所: Florence, Italy (oral)
  • 年月日: 20060918-20
• [学会発表] Large scale simulations of turbulent fusion plasmas (2006)
  • 著者名/発表者名: Y. Idomura
  • 学会等名: International Supercomputer Conference 2006
  • 発表場所: Dresden, Germany (invited)
  • 年月日: 20060627-30
• [学会発表] Conservative gyrokinetic Vlasov simulation using Morinishi scheme (2006)
  • 著者名/発表者名: Y. Idomura, M. Ida, S. Tokuda, and L. Villard
  • 学会等名: 33rd EPS Plasma Physics Conference
  • 発表場所: Rome, Italy, 03.004 (oral)
  • 年月日: 20060619-23
• [学会発表] 保存系ジャイロ運動論的ブラゾフコードの開発 (2006)
  • 著者名/発表者名: 井戸村泰宏、井田真人、徳田伸二、Laurent Villard
  • 学会等名: プラズマ・核融合学会第23回年会
  • 発表場所: つくば (oral)
  • 年月日: 2006-11-28
• [学会発表] 核融合プラズマ乱流の第一原理シミュレーション (2006)
  • 著者名/発表者名: 井戸村泰宏
  • 学会等名: サイエンティフィックシステム研究会HPCフォーラム2006
  • 発表場所: 東京 (invited)
  • 年月日: 2006-08-29
• [図書] Kinetic simulations of turbulent fusion plasmas, 270-286 (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Idomura, T. -H. Watanabe, and H. Sugama
  • 出版者: Turbulent Transport in Fusion Plasmas - First ITER International Summer School" (AIP, New York, 2008)
• [備考] ホームページ等
  • URL: http://www-jt60.naka.jaea.go.jp/theory/index.html