アルヴェン固有モードの空間構造と高速イオン異常輸送の相関

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21340175
• 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: 核融合科学研究所
• 研究代表者: 磯部 光孝 核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 准教授 (00300731)
• 研究分担者: 清水 昭博 核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 助教 (00390633)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• キーワード: LHD / アルヴェン固有モード / 高速イオン

研究概要

将来の磁場閉じ込め核融合炉で問題となる可能性がある高速イオン励起アルヴェン固有モード(TAE)に起因する高速イオン輸送・損失に関する研究を大型ヘリカル装置において実施した。内寄せ配位から外寄せ配位へ、或いは有限β効果により磁気軸位置が大半径方向にシフトするにつれ、TAEの固有関数が空間的に広がり、且つ高速粒子軌道の磁気面からの偏差が拡大し、磁気揺動振幅に対して損失高速イオン束の増加傾向が顕著になることが明らかになった。

研究成果

• [雑誌論文] (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Toi, K. Ogawa, M. Isobe, et al.
  • 雑誌名: Plasma Phys. Control. Fusion 巻: Vol.53 ページ: 024008
• [雑誌論文] Fast-Particle Diagnostics on LHD (2010)
  • 著者名/発表者名: M. Isobe, et al.
  • 雑誌名: Fusion Science and Technology 巻: Vol.58 ページ: 426-435
• [雑誌論文] Effect of Energetic-Ion Driven MHD Instabilities on Energetic-Ion Transport in Compact Helical System and Large Helical Device (2010)
  • 著者名/発表者名: M. Isobe, et al.
  • 雑誌名: Contrib. Plasma Phys. 巻: Vol.50 ページ: 540-545
• [雑誌論文] Observation of energetic-ion losses induced by various MHD instabilities in the Large Helical Device(LHD) (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Ogawa, M. Isobe, et al.
  • 雑誌名: Nuclear Fusion 巻: Vol.50 ページ: 084005
• [雑誌論文] Overview of Studies on Energetic-Ion-Driven MHD Instabilities in Stellarator/Helical Plasmas and Comparison with Tokamak (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Toi, M. Isobe, et al.
  • 雑誌名: Contrib. Plasma Phys. 巻: Vol.50 ページ: 493-500
• [雑誌論文] MHD Mode Destabilized by Energetic Ions on LHD (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Toi, M. Isobe, et al.
  • 雑誌名: Fusion Science and Technology 巻: Vol.58 ページ: 186-193
• [雑誌論文] Potential Measurement with the 6-MeV Heavy Ion Beam Probe of LHD (2010)
  • 著者名/発表者名: A. Shimizu, et al.
  • 雑誌名: Plasma and Fusion Research 巻: Vol.5 ページ: S1015
• [雑誌論文] Installation of Bidirectional Lost Fast-Ion Probe in the Large Helical Device (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Ogawa, M. Isobe, and K. Toi
  • 雑誌名: J. Plasma Fusion Res. SERIES 巻: Vol.8 ページ: 655-658
• [雑誌論文] Observation of Fast Ion Losses Induced by Various MHD Modes Driven by Fast Ions and Bulk Plasma Pressure in the Large Helical Device (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Ogawa, M. Isobe, et al.
  • 雑誌名: Plasma and Fusion Research 巻: Vol.4 ページ: 033
• [雑誌論文] Contribution of the Large Helical Device Plasmas to Aflven Eigenmode Physics in Toroidal Plasmas (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Toi, M. Isobe, et al.
  • 雑誌名: Plasma Science and Technology 巻: Vo. 11 ページ: 377-380
• [学会発表] Observation of TAE Induced Convective/Diffusive Losses and Comparison with Orbit Following Model in LHD (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Ogawa, M. Isobe, et al
  • 学会等名: Plasma Conference 2011
  • 発表場所: Ishikawa, Japan
  • 年月日: 20111122-25
• [学会発表] Beam-ion losses due to magnetic field ripple under various plasma parameter ranges on the Large Helical Device (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Ogawa, M. Isobe, et al
  • 学会等名: 21^<st> International Toki conference
  • 発表場所: Toki, Japan
  • 年月日: 20111101-1228
• [学会発表] Magnetic Configuration Effects on TAE Induced Losses and Comparison with Orbit Following Model in LHD (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Ogawa, M. Isobe, et al
  • 学会等名: The 12^<th> IAEA Technical Meeting on Energetic Particles in Magnetic Confinement Systems
  • 発表場所: Austin, Texas, the United state
  • 年月日: 20110907-10
• [学会発表] LHDにおける周辺部に強く局在化したヘリシティ誘起アルヴェン固有モードの観測 (2011)
  • 著者名/発表者名: 小川国大、東井和夫、磯部光孝等
  • 学会等名: 物理学会第66回年次大会
  • 発表場所: 新潟大学五十嵐キャンパス
  • 年月日: 20110325-28
• [学会発表] Characteristics of Anomalous Transport and Losses of Energetic Ions Caused by Alfvenic Modes in LHD Plasmas (2010)
  • 著者名/発表者名: M. Isobe, et al.
  • 学会等名: 23^<rd> IAEA Fusion Energy Conference
  • 発表場所: Daejon, Korea
  • 年月日: 20101011-16
• [学会発表] LHDにおける高速イオン及びバルクプラズマ圧力駆動MHD不安定性による高速イオン損失の特性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 小川国大、磯部光孝等
  • 学会等名: 日本物理学会2010年秋季大会
  • 発表場所: 大阪府立大学中百舌鳥キャンパス
  • 年月日: 20100923-26
• [学会発表] Fast Ion Losses Induced by Toroidal Alfven Eigenmode and Resistive Interchange Mode in Various Magnetic Configurations of LHD (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Ogawa, M. Isobe, et al
  • 学会等名: European Physical Society Conference
  • 発表場所: Dublin City University, Ireland
  • 年月日: 20100621-25
• [学会発表] Effect of energetic-ion driven MHD instabilities on energetic-ion transport in Compact Helical System and Large Helical Device (2009)
  • 著者名/発表者名: M. Isobe, et al.
  • 学会等名: 17^<th> International Stellarator/Heliotron Workshop
  • 発表場所: Princeton, New Jersey, USA
  • 年月日: 20091012-16
• [学会発表] Measurement of Fast-Ion losses Induced by Toroidal Alfven Eigenmodes in the Large Helical Device (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Ogawa, M. Isobe, et al
  • 学会等名: The 11^<th> IAEA Technical Meeting on Energetic Particles in Magnetic Confinement Systems
  • 発表場所: Kyiv, UkraineKyiv, Ukraine
  • 年月日: 20090921-23
• [図書] 講座:高速カメラを利用した磁場閉じ込めプラズマ計測「3.2次元センサーとしての高速カメラ」Journal of Plasma and Fusion Research (2010)
  • 著者名/発表者名: 西野信博、大舘暁、磯部光孝等
  • 総ページ数: 543-550