短パルス磁気リコネクションと2次元画像計測を駆使した粒子加速・加熱実験

2009 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19340172
• 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: 東京大学
• 研究代表者: 小野 靖 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 教授 (30214191)
• 連携研究者: 井 道暁 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 准教授 (00324799) ; 山田 琢磨 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 助教 (90437773) ; 常田 佐久 国立天文台, 教授 (50188603) ; 真柄 哲也 国立天文台, 研究員 (00437196)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2009
• キーワード: 磁気リコネクション / プラズマ合体 / 急速加熱 / プラズマ加速 / 2次元画像計測 / ファーストショック / 異常抵抗 / 非熱的粒子加速

研究概要

本研究では、短パルス高磁場合体実験に磁場、イオン温度、電子温度の2次元計測を組み合わせて、磁気リコネクションの粒子加熱・加速をはじめて直接計測した。リコネクションのアウトフローがイオン・電子をアルベーン速度の70-80%程度に加速し、リコネクション下流領域に2カ所形成されるファーストショックにおいてイオンが選択的に加熱されること、電流シートはオーム加熱により電子を加熱することが判明した。

研究成果

• [雑誌論文] Double Null Merging Start-up Experiments in the University of Tokyo Spherical Tokamak (2010)
  • 著者名/発表者名: T.amada, R.Imazawa, S.Kamio, R.Hihara, K.Abe, M.Sakumura, Q.H.Cao, H.Sakakita, H.Koguchi, S.Kiyama, Y.Hirano, C.Z.Cheng, M.Inomoto, Y.Takase, Y.Ono
  • 雑誌名: Fusion Energy to be published
• [雑誌論文] Ion and Electron Heating Characteristics of Magnetic Reconnection in TS-3 and UTST Merging Startup Experiments (2008)
  • 著者名/発表者名: Y.Ono, R.Imazawa, H.Imanaka, Y.Hayashi, S.Ito, M.Nakagawa, T.Yamada, M.Inomoto A.Ejiri, Y.Takase, T.Asai, T.Takahashi, H. Sakakita, S.Kiyama, Y.Hirano, H.Koguchi, C.Z.Cheng
  • 雑誌名: Fusion Energy 2008 ページ: 9-4
• [雑誌論文] Merging formation and current amplification of field-reversed configuration (2007)
  • 著者名/発表者名: M.Inomoto, Y.Ono
  • 雑誌名: IEEJ Transactions on Electrical and Electronic Engineering Volume 2, Issue 4 ページ: 424-430
• [雑誌論文] Sustainment of FRC-equilibrium by use of a centre solenoid in TS-4 (2007)
  • 著者名/発表者名: E.Kawamori, T.Sumikawa, H.Imanaka, R.Imazawa, K.Yamashita, T.Hayamizu, Y.Ono
  • 雑誌名: Nuclear Fusion Vol.47, No.9 ページ: 1232-1237
• [学会発表] Laboratory Magnetic Reconnection Experiments (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Ono
  • 学会等名: 38^<th> Scientific Assembly of the Committee on Space Research (COSPAR 2010), D24-0015-10
  • 発表場所: Bremen, Germany (Ivited)
  • 年月日: 20100715-20100718
• [学会発表] 3-D Fast Reconnection in TS-3 and 4 Merging Experiments (2009)
  • 著者名/発表者名: Y.Ono
  • 学会等名: Proceedingds of 2009 US-Japan Workshop on Reconnection
  • 発表場所: Fluno Center for Executive Education WI USA (Invited)
  • 年月日: 20091005-20091007
• [学会発表] Three Dimensional Magnetic Reconnection in Torus Plasma Merging Experiment (2008)
  • 著者名/発表者名: Y.Ono
  • 学会等名: The 10th International Workshop on the Interrelationship between Plasma Experiments in Laboratory and Space (IPELS)
  • 発表場所: Stockholm, Sweden (Invited)
  • 年月日: 20080608-20080611
• [学会発表] Current Sheet Dynamics in TS-3 and TS-4 Tokamak Reconnection Experiments (2007)
  • 著者名/発表者名: Y.Ono
  • 学会等名: The 9th International Workshop on the Interrelationship between Plasma Experiments in Laboratory and Space
  • 発表場所: Palm Cove Resort, Cairns, Australia (Invited)
  • 年月日: 20070800
• [学会発表] Transient and Explosive Magnetic Reconnections in TS-3 and 4 Merging Experiments (2007)
  • 著者名/発表者名: Y.Ono
  • 学会等名: The US-Japan Symposium on Plasma Merging and Magnetic Reconnection
  • 発表場所: St.Michael MD, USA (Invited)
  • 年月日: 20070300
• [図書] 電気磁気学 (2011)
  • 著者名/発表者名: 小野靖
  • 総ページ数: 200
  • 出版者: 数理工学社(予定)
• [備考] ホームページ等
  • URL: http://tanuki.t.u-tokyo.acjp/