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2023 年度 研究成果報告書

プラズマ乱流がマイクロ波伝播に及ぼす影響の実験的解明

研究課題

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研究課題/領域番号 19K14688
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分14020:核融合学関連
研究機関核融合科学研究所

研究代表者

矢内 亮馬  核融合科学研究所, 研究部, 助教 (40824743)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2024-03-31
キーワードマイクロ波 / プラズマ乱流 / 電子サイクロトロン共鳴加熱
研究成果の概要

大型ヘリカル装置(LHD)のプラズマ中の乱流によって生じる密度揺動がマイクロ波に与える影響について、電子サイクロトロン共鳴加熱に用いられている77 GHzのマイクロ波を対象として調査を実施した。LHDでのプラズマ実験では密度揺動のマイクロ波への影響を確認することはできなかった。また、実験データを基づいて行なった電磁界解析結果からも観測されたイオンスケールの密度揺動レベルが、背景密度の1%未満と小さいことからほとんど影響しないことが確認された。しかし、電磁界解析の計算結果から、揺動レベルが増加するとマイクロ波ビームが散乱され、ガウシアンビームの形状に影響を及ぼす可能性があることがわかった。

自由記述の分野

核融合プラズマ

研究成果の学術的意義や社会的意義

プラズマ中を伝播する77 GHzのマイクロ波が、乱流によって駆動される密度揺動で受ける影響について検証した結果、大型ヘリカル装置で計測されたイオンスケールの密度揺動での影響はほとんどないことが電磁界解析によりわかった。しかしながら、より大きな密度揺動の存在下では、77 GHzのマイクロ波が影響を受ける可能性を示す結果が得られた。また、イオンスケールより大きな空間スケールの密度揺動の方が、77 GHzのマイクロ波に与える影響が大きい可能性があることが明らかになった。

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公開日: 2025-01-30  

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