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2010 年度 研究成果報告書

核燃焼トカマクの運動論的マルチスケールMHD現象の第一原理シミュレーション研究

研究課題

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研究課題/領域番号 20560766
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 核融合学
研究機関山口大学

研究代表者

内藤 裕志  山口大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (10126881)

研究分担者 徳田 伸二  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, 研究職 (60354578)
大原 渡  山口大学, 大学院・理工学研究科, 准教授 (80312601)
石井 康友  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 (70354579)
連携研究者 矢木 雅敏  九州大学, 応用力学研究所, 教授 (70274537)
松本 太郎  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 (50354676)
武智 学  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 (40370423)
石井 康友  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, 研究主幹 (70354579)
研究期間 (年度) 2008 – 2010
キーワードプラズマ / 電磁流体力学 / ジャイロ運動論 / トカマク / 超並列計算
研究概要

MHD現象解析用のジャイロ運動論的粒子コードGpic-MHDを、8192論理コアを持つ最新鋭のスカラーSMPクラスタシステムであるSR16000にインストールした。最大論理コアまでの良好なスケーリングが得られることを実証した。また大規模・高ベータトカマクのパラメータでのシミュレーションを可能にするため新しいアルゴリズムを提案した。新しいアルゴリズムを適用したGpic-MHDコードが所期の性能を示すことを実証した。

  • 研究成果

    (58件)

すべて 2011 2010 2009 2008 その他

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 9件) 学会発表 (47件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Numerical Matching Scheme for Stability Analysis of Flowing Plasmas2010

    • 著者名/発表者名
      J.Shiraishi, S.Tokuda
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Plasma Science Vol.38

      ページ: 2169-2176

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A matching problem revisited for stability analysis of resistive wall modes in flowing plasmas2010

    • 著者名/発表者名
      J.Shiraishi, S.Tokuda, N.Aiba
    • 雑誌名

      Physics of Plasmas Vol.17

      ページ: 012504-1-012504-9

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Magnetic island formation by external cyclic perturbation in rotating and non-rotating plasmas2010

    • 著者名/発表者名
      Y.Ishii
    • 雑誌名

      Plasma and Fusion Research Vol.5

      ページ: 002-1-002-7

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development and parallelization of gyrokinetic PIC code for MHD simulation2009

    • 著者名/発表者名
      H. Naitou, K.Kobayashi, H.Hashimoto, S.Tokuda, M.Yagi
    • 雑誌名

      J.Plasma and Fusion Res.SERIES Vol.8

      ページ: 1158-1161

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Multi-scale interaction between MHD, turbulence and transport in tokamak plasmas2009

    • 著者名/発表者名
      M.Yagi, S.-I.Itoh, K.Itoh
    • 雑誌名

      J.Plasma Fusion Res.SERIES Vol.8

      ページ: 122-125

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Plasma rotation effects on magnetic island formation and the trigger of disruptions in reversed shear plasma2009

    • 著者名/発表者名
      Y.Ishii, A.I.Smolyakov, M.Takechi
    • 雑誌名

      Nuclear Fusion Vol.49

      ページ: 085006-1-085006-10

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 流体としての磁場閉じ込め核融合プラズマ-実験を意識した電磁流体力学方程式の拡張-2009

    • 著者名/発表者名
      中島徳嘉、内藤裕志、藤堂泰、石澤明宏
    • 雑誌名

      プラズマ・核融合学会誌 85巻

      ページ: 105-118

  • [雑誌論文] Numerical Matching Scheme for Linear Magnetohydrodymamic Stability Analysis2008

    • 著者名/発表者名
      Y.Kagei, S.Tokuda
    • 雑誌名

      Vol.3

      ページ: 039-1-039-5

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Parallelization of Gyrokinetic PIC Code for MHD Simulation

    • 著者名/発表者名
      H. Naitou, H.Hashimoto, Y.Yamada, S.Tokuda, M.Yagi
    • 雑誌名

      PNST 受理

    • 査読あり
  • [雑誌論文] HPC parallel programming model for MHD simulation

    • 著者名/発表者名
      H. Naitou, Y.Yamada, S.Tokuda, Y.Ishii, M.Yagi
    • 雑誌名

      PFR SERIES 受理

    • 査読あり
  • [学会発表] Parallelization of Gyrokinetic PIC code for MHD simulation2011

    • 著者名/発表者名
      H.Naitou, S.Tokuda, Y.Ishii, M.Yagi
    • 学会等名
      US-Japan JIFT Workshop on Integrated Modeling and Simulation in Toroidal Plasmas
    • 発表場所
      京都・Kyoto University
    • 年月日
      2011-03-10
  • [学会発表] 3次元ジャイロ運動論的粒子コードのハイブリッド並列化2010

    • 著者名/発表者名
      山田雄介、内藤裕志、田内康、徳田伸二、矢木雅俊
    • 学会等名
      プラズマ・核融合学会 九州・沖縄・山口支部 第14回支部大会
    • 発表場所
      福岡・九州大学
    • 年月日
      2010-12-18
  • [学会発表] HPC Parallel Programming Model for Gyrokinetic MHD Simulation2010

    • 著者名/発表者名
      H.Naitou, Y.Yamada, S.Tokuda, Y.Ishii, M.Yagi
    • 学会等名
      20^<th> International Toki Conference (ITC-20) on the Next Twenty Years in Plasma and Fusion Science
    • 発表場所
      Csratopia Toki, Toki-City, Gifu, Japan.
    • 年月日
      2010-12-07
  • [学会発表] 非適合型ベクトル有限要素法によるMHD安定性解析手法の開発と応用2010

    • 著者名/発表者名
      影井康弘、徳田伸二
    • 学会等名
      第27回プラズマ・核融合学会年会
    • 発表場所
      北海道大学学術交流会館、北海道札幌市
    • 年月日
      2010-12-02
  • [学会発表] ジャイロ簡約MHDコードの並列化2010

    • 著者名/発表者名
      篠田佳祐、内藤裕志、原田直幸
    • 学会等名
      平成22年度(第60回)電気・情報関連学会中国支部連合大会
    • 発表場所
      岡山・岡山県立大学
    • 年月日
      2010-10-23
  • [学会発表] 新しいGpicMHDコードによる運動論的内部キンクモードのシミュレーション2010

    • 著者名/発表者名
      梶原健司、内藤裕志、原田直幸、徳田伸二、矢木雅俊
    • 学会等名
      平成22年度(第60回)電気・情報関連学会中国支部連合大会
    • 発表場所
      岡山・岡山県立大学
    • 年月日
      2010-10-23
  • [学会発表] 2次元方向領域分割によるジャイロ運動論的粒子コードの並列化(1)2010

    • 著者名/発表者名
      山田雄介、内藤裕志、田内康、徳田伸二、矢木雅俊
    • 学会等名
      平成22年度(第60回)電気・情報関連学会中国支部連合大会
    • 発表場所
      岡山・岡山県立大学
    • 年月日
      2010-10-23
  • [学会発表] 2次元方向領域分割によるジャイロ運動論的粒子コードの並列化(2)2010

    • 著者名/発表者名
      高木脩至、内藤裕志、田内康、徳田伸二、矢木雅俊
    • 学会等名
      平成22年度(第60回)電気・情報関連学会中国支部連合大会
    • 発表場所
      岡山・岡山県立大学
    • 年月日
      2010-10-23
  • [学会発表] Parallelization of Gyrokinetic PIC Code for MHD Simulation2010

    • 著者名/発表者名
      内藤裕志, 山田雄介, 徳田伸二, 矢木雅敏
    • 学会等名
      Joint International Conference on Supercomputing in Nuclear Applications and Monte Carlo 2010 (SNA+MC2010)
    • 発表場所
      Hitotsubashi Memorial Hall, Tokyo, Japan.
    • 年月日
      2010-10-20
  • [学会発表] 磁気流体シミュレーションのための非適合型ベクトル有限要素法2010

    • 著者名/発表者名
      徳田伸二、影井康弘
    • 学会等名
      日本物理学会2010秋季大会
    • 発表場所
      大阪府立大学中百舌鳥キャンパス、大阪府堺市
    • 年月日
      2010-09-02
  • [学会発表] Global and Kinetic MHD Simulation by the Gpic-MHD Code2010

    • 著者名/発表者名
      H.Naitou, Y.Yamada, K.Kajiwara, W.W.Lee, S.Tokuda, M.Yagi
    • 学会等名
      China-Japan CUP seminar on 'Modeling of Theory and Simulation of Fusion Plasmas'
    • 発表場所
      Beijing, China.
    • 年月日
      2010-08-31
  • [学会発表] Gyrokinetic PIC simulation for kinetic MHD phenomena in tokamaks2010

    • 著者名/発表者名
      H.Naitou, Y.Yamada, K.Kajiwara, W.W.Lee, S.Tokuda, M.Yagi
    • 学会等名
      5^<th> Japan-Korea Workshop on 'Theory and Simulation of Magnetic Fusion Plasmas'
    • 発表場所
      POSCO International Center, POSTECH, Pohang Korea,.
    • 年月日
      2010-07-29
  • [学会発表] プラズマ流の安定性解析にほける接続問題2010

    • 著者名/発表者名
      白石淳也、徳田伸二
    • 学会等名
      日本物理学会第65回年次大会
    • 発表場所
      岡山大学、岡山県岡山市
    • 年月日
      2010-03-22
  • [学会発表] Parallelization of the gyrokinetic PIC code for MHD simulation2010

    • 著者名/発表者名
      内藤裕志, 小林健一, 橋本啓樹, 山田雄介, 徳田伸二, 矢木雅敏
    • 学会等名
      15^<th> NEXT workshop
    • 発表場所
      Kyodai-Kaikan, Kyoto.
    • 年月日
      2010-03-18
  • [学会発表] 2次元方向領域分割によるジャイロ運動論的粒子コードの並列化2009

    • 著者名/発表者名
      山田雄介、内藤裕志、田内康、徳田伸二、矢木雅敏
    • 学会等名
      プラズマ・核融合学会九州・沖縄・山口支部第13回支部大会
    • 発表場所
      山口大学工学部、山口県宇部市
    • 年月日
      2009-12-22
  • [学会発表] 4場のジャイロ簡約MHDモデルによるトカマクの内部キンクモードのシミュレーション2009

    • 著者名/発表者名
      豊原準、内藤裕志、矢木雅敏、徳田伸二
    • 学会等名
      プラズマ・核融合学会九州・沖縄・山口支部第13回支部大会
    • 発表場所
      山口大学工学部、山口県宇部市
    • 年月日
      2009-12-22
  • [学会発表] 1次元方向領域分割によるジャイロ運動論的粒子コードの並列化2009

    • 著者名/発表者名
      橋本啓樹、内藤裕志、徳田伸二、矢木雅敏
    • 学会等名
      プラズマ・核融合学会九州・沖縄・山口支部第13回支部大会
    • 発表場所
      山口大学工学部、山口県宇部市
    • 年月日
      2009-12-22
  • [学会発表] GPUを用いたPICコードの高速化の研究2009

    • 著者名/発表者名
      今石直之、内藤裕志、田内康
    • 学会等名
      プラズマ・核融合学会九州・沖縄・山口支部第13回支部大会
    • 発表場所
      山口大学工学部、山口県宇部市
    • 年月日
      2009-12-22
  • [学会発表] 運動論的内部キンクモードに対するポロイダルシア流と密度勾配の相乗効果2009

    • 著者名/発表者名
      安達貴久、内藤裕志、矢木雅敏、徳田伸二
    • 学会等名
      プラズマ・核融合学会九州・沖縄・山口支部第13回支部大会
    • 発表場所
      山口大学工学部、山口県宇部市
    • 年月日
      2009-12-22
  • [学会発表] 新しい巨視的・運動論的MHD解析用ジャイロ運動論的PICコードの提案2009

    • 著者名/発表者名
      小林健一、内藤裕志、徳田伸二、矢木雅敏
    • 学会等名
      プラズマ・核融合学会九州・沖縄・山口支部第13回支部大会
    • 発表場所
      山口大学工学部、山口県宇部市
    • 年月日
      2009-12-22
  • [学会発表] PCクラスタの原理と基礎2009

    • 著者名/発表者名
      内藤裕志
    • 学会等名
      プラズマ・核融合学会第22回専門講習会
    • 発表場所
      東京大学山上会館、東京都
    • 年月日
      2009-12-16
  • [学会発表] New algorithm of the gyrokinetic PIC code for MHD simulation2009

    • 著者名/発表者名
      H.Naitou, W.W.Lee, S.Tokuda, M.Yagi
    • 学会等名
      US-Japan JIFT Workshop on 'Advanced Simulation Methods in Plasmas'
    • 発表場所
      NIFS, Gifu-ken, Toki-city.
    • 年月日
      2009-12-14
  • [学会発表] 流れをもつプラズマの安定性解析における接続問題-抵抗性壁モードへの応用-2009

    • 著者名/発表者名
      白石淳也、徳田伸二
    • 学会等名
      第26回プラズマ・核融合学会年会
    • 発表場所
      国際交流会館、京都府京都市
    • 年月日
      2009-12-04
  • [学会発表] Proposal of a brand-new gyrokinetic algorithm for global MHD simulation2009

    • 著者名/発表者名
      H.Naitou, K.Kobayashi, H.Hashimoto, T.Andachi, W.W.Lee, S.Tokuda, M.Yagi
    • 学会等名
      51^<st> annual meeting of the division of plasma physics, American Physical Society
    • 発表場所
      Hyatt Regency, Atlanta, Georgia, USA.
    • 年月日
      2009-11-02
  • [学会発表] 4場のジャイロ簡約MHDコードによるトカマクの内部キンクモードの安定性解析2009

    • 著者名/発表者名
      豊原準、内藤裕志、矢木雅敏、徳田伸二
    • 学会等名
      電気・情報関連学会中国支部第60回連合大会
    • 発表場所
      広島市立大学、広島県広島市
    • 年月日
      2009-10-17
  • [学会発表] ポロイダルシア流と密度勾配がある場合の運動論的内部キンクモードの安定性解析2009

    • 著者名/発表者名
      安達貴久、内藤裕志、矢木雅敏、徳田伸二
    • 学会等名
      電気・情報関連学会中国支部第60回連合大会
    • 発表場所
      広島市立大学、広島県広島市
    • 年月日
      2009-10-17
  • [学会発表] GPUを用いた粒子シミュレーションの高速化の研究2009

    • 著者名/発表者名
      今石直之、内藤裕志、田内康
    • 学会等名
      電気・情報関連学会中国支部第60回連合大会
    • 発表場所
      広島市立大学、広島県広島市
    • 年月日
      2009-10-17
  • [学会発表] MHD解析用ジャイロ運動論的粒子コードにおける新しいアルゴリズムの提案2009

    • 著者名/発表者名
      小林健一、内藤裕志、徳田伸二、矢木雅敏
    • 学会等名
      電気・情報関連学会中国支部第60回連合大会
    • 発表場所
      広島市立大学、広島県広島市
    • 年月日
      2009-10-17
  • [学会発表] ハイブリッドモデルによるジャイロ運動論的粒子コードの並列化2009

    • 著者名/発表者名
      橋本啓樹、内藤裕志、徳田伸二、矢木雅敏
    • 学会等名
      電気・情報関連学会中国支部第60回連合大会
    • 発表場所
      広島市立大学、広島県広島市
    • 年月日
      2009-10-17
  • [学会発表] OpenMPによる粒子コードの並列化2009

    • 著者名/発表者名
      山田雄介、内藤裕志、田内康
    • 学会等名
      電気・情報関連学会中国支部第60回連合大会
    • 発表場所
      広島市立大学、広島県広島市
    • 年月日
      2009-10-17
  • [学会発表] Gyrokinetic particle simulation code for global MHD2009

    • 著者名/発表者名
      H.Naitou, K.Kobayashi, H.Hashimoto, T.Andachi, W.W.Lee, S.Tokuda, M.Yagi
    • 学会等名
      4^<th> Japan-Korea workshop on 'Theory and Simulation of Magnetic Fusion Plasmas'
    • 発表場所
      JAEA, Ibaraki-ken, Naka-city.
    • 年月日
      2009-08-03
  • [学会発表] Trigger of MHD activities by external magnetic perturbations2009

    • 著者名/発表者名
      Y.Ishii
    • 学会等名
      The 4^<th> IEEA-TM on the Theory of Plasma Instabilites
    • 発表場所
      Kyoto University, Kyoto.
    • 年月日
      2009-05-19
  • [学会発表] Development of gyrokinetic PIC code for global kinetic MHD simulation2009

    • 著者名/発表者名
      H.Naitou, W.W.Lee, S.Tokuda, M.Yagi
    • 学会等名
      The 4^<th> IAEA-TM on the Theory of Plasma Instabilities
    • 発表場所
      Kyoto University, Kyoto.
    • 年月日
      2009-05-18
  • [学会発表] MHD安定性解析における接続問題2009

    • 著者名/発表者名
      徳田伸二、白石淳也、影井康弘
    • 学会等名
      日本物理学会第64回年次大会
    • 発表場所
      立教大学、東京
    • 年月日
      2009-03-27
  • [学会発表] Development of gyrokinetic PIC code for MHD simulation2009

    • 著者名/発表者名
      H.Naitou, K.Ishida, K.Ishida, K.Kobayashi, M.Yagi, S.Tokuda
    • 学会等名
      第14回NEXT研究会
    • 発表場所
      京大会館、京都
    • 年月日
      2009-03-10
  • [学会発表] Global kinetic MHD simulation by the gyrokinetic PIC code2008

    • 著者名/発表者名
      H.Naitou, W.W.Lee, S.Tokuda, M.Yagi
    • 学会等名
      7^<th> Burning Plasma Simulation Initiative Meeting
    • 発表場所
      RIAM, Kyushu University, Fukuoka.
    • 年月日
      2008-12-19
  • [学会発表] MHD発展方程式及び固有値問題の数値接続法2008

    • 著者名/発表者名
      影井康弘、徳田伸二
    • 学会等名
      第25回プラズマ核融合学会年会
    • 発表場所
      栃木県総合文化センター、宇都宮市
    • 年月日
      2008-12-03
  • [学会発表] Global kinetic MHD simulation by the gyrokinetic PIC code2008

    • 著者名/発表者名
      H.Naitou, W.W.Lee, S.Tokuda, M.Yagi
    • 学会等名
      2008 U.S.-Japan Workshop, Progress of Multi-Scale Simulation Models
    • 発表場所
      Hyatt Regency Dallas, Dallas, USA.
    • 年月日
      2008-11-21
  • [学会発表] A New Matching Method for the Resistive Wall Mode Analysis of Rotating Plasmas2008

    • 著者名/発表者名
      J.Shiraishi, S.Tokuda, N.Aiba
    • 学会等名
      50^<th> annual meeting of the division of Plasma Physics, American Physical Society
    • 発表場所
      Hyatt Regency Dallas, USA.
    • 年月日
      2008-11-21
  • [学会発表] Comparison of kinetic MHD simulation results between gyrokinetic PIC and gyro-reduced-MHD codes2008

    • 著者名/発表者名
      H.Naitou, K.Kobayashi, H.Hashimoto, T.Andachi, S.Tokuda, M.Yagi
    • 学会等名
      50^<th> annual meeting of the division of Plasma Physics, American Physical Society
    • 発表場所
      Hyatt Regency Dallas, USA.
    • 年月日
      2008-11-17
  • [学会発表] A New Matching Scheme for Resistive Wall Mode Analysis2008

    • 著者名/発表者名
      S.Tokuda, J.Shiraishi, Y.Kagei, N.Aiba
    • 学会等名
      22^<nd> IAEA Fusion Energy Conference
    • 発表場所
      Geneva, Switzerland.
    • 年月日
      2008-11-17
  • [学会発表] ポロイダルシア流がある場合の運動論的内部キンクモードの安定性解析2008

    • 著者名/発表者名
      安達貴久、内藤裕志、矢木雅敏、徳田伸二
    • 学会等名
      平成20年度電気・情報関連学会中国支部連合大会
    • 発表場所
      鳥取大学、鳥取市
    • 年月日
      2008-10-25
  • [学会発表] ジャイロ運動論的粒子コードの並列化2008

    • 著者名/発表者名
      橋本啓樹、内藤裕志、徳田伸二、矢木雅敏
    • 学会等名
      平成20年度電気・情報関連学会中国支部連合大会
    • 発表場所
      鳥取大学、鳥取市
    • 年月日
      2008-10-25
  • [学会発表] MHD解析用ジャイロ運動論的粒子コードにおける新しいアルゴリズムの検討2008

    • 著者名/発表者名
      小林健一、内藤裕志、徳田伸二、矢木雅敏
    • 学会等名
      平成20年度電気・情報関連学会中国支部連合大会
    • 発表場所
      鳥取大学、鳥取市
    • 年月日
      2008-10-25
  • [学会発表] GPUを用いた高速粒子シミュレーション手法の開発2008

    • 著者名/発表者名
      今石直之、内藤裕志、田内康、福政修
    • 学会等名
      平成20年度電気・情報関連学会中国支部連合大会
    • 発表場所
      鳥取大学、鳥取市
    • 年月日
      2008-10-25
  • [学会発表] Development and parallelization of gyrokinetic PIC code for MHD simulation2008

    • 著者名/発表者名
      内藤裕志, 小林健一, 橋本啓樹, 徳田伸二, 矢木雅敏
    • 学会等名
      International Congress on Plasma Physics 2008
    • 発表場所
      International Congress Center, Fukuoka.
    • 年月日
      2008-09-09
  • [学会発表] MHD発展方程式及び固有値問題における数値接続法2008

    • 著者名/発表者名
      徳田伸二、影井康弘
    • 学会等名
      第57回理論応用力学講演会
    • 発表場所
      日本学術会議、東京都
    • 年月日
      2008-06-11
  • [備考] ホームページ等 なし

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公開日: 2012-01-26   更新日: 2016-04-21  

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