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2023 年度 研究成果報告書

磁気ヘリシティ入射で発現するプラズモイド磁気リコネクションと高速イオン加熱

研究課題

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研究課題/領域番号 19K03785
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分14010:プラズマ科学関連
研究機関兵庫県立大学

研究代表者

永田 正義  兵庫県立大学, 工学研究科, 特任教授(名誉教授) (00192237)

研究分担者 菊池 祐介  兵庫県立大学, 工学研究科, 教授 (00433326)
神吉 隆司  海上保安大学校(海上保安国際研究センター), 海上保安国際研究センター, 教授 (40524468)
福本 直之  兵庫県立大学, 工学研究科, 准教授 (90275305)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2024-03-31
キーワードスフェロマック / 球状トカマク / 同軸ヘリシティ入射 / プラズモイド / 磁気リコネクション / イオン加熱 / 磁化同軸プラズマガン
研究成果の概要

兵庫県立大の球状トーラス(ST)型 HIST装置では、電流駆動法の一つである同軸ヘリシティ入射(CHI: Coaxial Helicity Injection)法によってST配位プラズマを生成している。本事業で実施したCHI実験において、2次元内部磁場計測によってマルチプラズモイド生成現象が観測された。本研究によって、1)プラズモイドが駆動する高速磁気リコネクションがSTプラズマ磁場配位形成過程に重要な役割を果たしている。2)プラズモイドリコネクションと間欠的なイオン加熱との相関性、の2点について明らかにした。

自由記述の分野

プラズマ核融合

研究成果の学術的意義や社会的意義

最近、フュージョンエネルギー開発が注目されており、核融合炉の早期実現に向けて世界中で多くのスタートアップ企業が起業している。本研究はこれらのスタートアップ企業の中で革新的核融合方式で用いられている磁化同軸プラズマガンによるスフェロマック生成に軸電流を流すことで球状トカマク(ST)生成に発展させた研究である。本方式により大電流のプラズマを効率よく生成できれば、中心導体内のOHコイルが不要になり、低アスペクト比ST炉の早期実現に貢献できる。プラズモイド型磁気リコネクションがイオン温度の上昇につながる機構の発見の意義は大きい。さらに、太陽フレア―の高速リコネクションの機構の解明にも貢献する。

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公開日: 2025-01-30  

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