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2023 年度 研究成果報告書

磁力線方向流れがもたらす磁化プラズマ乱流構造形成を3次元非接触計測で解き明かす

研究課題

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研究課題/領域番号 20K14443
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
研究機関広島大学

研究代表者

山崎 広太郎  広島大学, 先進理工系科学研究科(工), 助教 (00782468)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
キーワード磁化プラズマ乱流 / トモグラフィ計測 / 流速シア
研究成果の概要

磁場閉じ込め型核融合発電を実現する上で,磁化プラズマ中で生じる乱流により引き起こされる輸送の原理を理解することは核融合発電の成否を決める重要な課題の一つである.本研究では磁化プラズマ乱流の突発性や大域性を実験的に明らかにすることを目的として乱流計測トモグラフィの空間分解能を定量的に評価する手法および乱流二次元データ解析手法を確立した.そのトモグラフィを用いて直線磁化プラズマ装置PANTAで生じる乱流の観測を行うことで揺動同士の非線形結合が揺動振幅の伝搬に伴って生じていることを明らかにすることができた.

自由記述の分野

核融合

研究成果の学術的意義や社会的意義

磁場閉じ込め核融合プラズマでは高温高密度状態を維持する必要がある.そのため乱流など非線形現象で生じる熱および粒子輸送を理解することが核融合発電の成功に重要な課題として認識されている.乱流を含む非線形現象は突発的に生じることが確認されており,その引き金となる現象を理解するためには時間的・空間的に広い範囲で観測する必要がある.
本研究で開発したトモグラフィ計測システムの分解能評価手法および非線形結合の時空間構造解析手法を用いることで非線形現象の時空間的な発展を定量的に評価することが可能になった.本研究で得られた結果は磁化プラズマ中で生じる輸送の突発的な変化に関して重要な知見を与えるものである.

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公開日: 2025-01-30  

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