研究課題
本研究では，電子サイクロトロン加熱(ECH)に関連するトロイダル流駆動機構として，非軸対称磁場がもたらす高エネルギ電子の径方向流束に関連するJxBトルクの働きに着目して研究を行う．ECHによる高エネルギー電子の振る舞いを５次元位相空間ドリフト運動論方程式解析コードGNETにより解析し，高エネルギー電子の径方向流束に関連するJxBトルクおよび電子エネルギーのトロイダル方向のドリフト運動により発生する摩擦力によるトルクを求め，この２つのトルクから正味のECHによるトルクを評価する．まずLHDプラズマにおいてNBI加熱プラズマへECHを重畳することにより，ECHによる電子径方向流束に関連するJxBトルクがトロイダル流へ影響を与えるのかを定量的に解析した．結果として，ECHによるJxBトルクはNBIトルクと同程度の大きなトルクを発生し，実験結果と同様なトロイダル流分布が得られた．これらの結果は，LHDプラズマにおいてECHによる高エネルギー電子がトロイダル流分布に影響していることを定量的に示している．さらに，HSXプラズマにおけるECHによるJxBトルクの影響について評価を進め，実験結果との比較を進めた．結果として，準ヘリカル対称性がある磁場配位に比べ対称性が無い磁場配位において大きなトロイダル流が得られるという実験と同様な結果が得られた．最後に，トロイダルリップル磁場を導入したトカマクプラズマにおける解析を行った．JT-60U装置を対象としてECHによる電子径方向流束に関連するJxBトルクがトロイダル流へ影響を与えるのかを定量的に解析し，実験結果と比較・検討を行った．結果として，得られたJxBトルクが小さく，実験で観測されたトロイダル流を説明することができないことが示された．更に，ヘリカルおよびトカマク配位に適用可能なJxBトルクの理論モデルの構築を行った．
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すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 4件)
Plasma and Fusion Research
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