ダブレット配位を用いた動的ダイバータの提案

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22656208
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 核融合学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 小野 靖 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 教授 (30214191)
• 連携研究者: 山田 琢磨 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 助教 (90437773)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• キーワード: 燃料 / ブランケット / プラズモイド

研究概要

核融合炉の弱点であるダイバータ板の熱負荷低減のため,太陽コロナで見られるプラズモイド放出をトカマク炉の動的ダイバータとして用いる新手法を考案した.球状トカマク実験TS-4と2次元MHDシミュレーションの双方で,トカマクからプラズモイドを成長させ、切り離し、ダイバータコイルへ連結させる繰り返し動作を実証した.プラズモイドが全排出粒子を輸送し、輸送中の不純物入射を行うことにより、同熱負荷を一桁抑制する見通しが得られた。

研究成果

• [雑誌論文] Spontaneous three-dimensional magnetic reconnection in merging toroidal plasma experiment (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Ii, Y. Ono
  • 雑誌名: Physics Plasmas 巻: 20 ページ: 012106-012112
  • DOI: DOI:10.1063/1.4774403.
  • 査読あり
• [雑誌論文] 物理科学, この1年プラズマ中の磁力線再結合と巨大加熱 (2013)
  • 著者名/発表者名: 小野靖
  • 雑誌名: パリティ 巻: 28 ページ: 14-15
• [雑誌論文] Electron Acceleration by Magnetic Reconnection During Spherical Tokamak Merging Experiment (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Kamio, K. Yamasaki, K. Takemura, Q. H. Cao, T. G. Watanabe, H. Itagaki, T. Tsutsui, K. Ishiguchi, R. Imazawa, T. Yamada, C. Z. Cheng, M. Inomoto, Y. Ono
  • 雑誌名: IEEJ Transactions on Fundamentals and Materials 巻: 133 ページ: 166-172
  • DOI: DOI:10.1541/ieejfms.133.166.
  • URL: http://dx.doi.org/
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of Multichannel Doppler Spectroscopic Measurement System Using8x8 Multianode Photomultiplier Tube Assembly (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Kamio, N. Suzuki, Q. H. Cao, K. Abe, M. Sakumura, T. G. Watanabe, K. Ishiguchi, R. Imazawa, T. Yamada, M. Inomoto, Y. Takase, Y. Ono,
  • 雑誌名: Review of Scientific Instruments 巻: 83 ページ: 83103
  • DOI: DOI:10.1063/1.4739774.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Merging Experimental Study of High-Beta ST Formation for Non-Inductive Plasma Start-Up Assisted by NBI in TS-4 (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Gi, T. Ii, T. Umezawa, M. Inomoto, Y. Ono,
  • 雑誌名: Plasma and Fusion Research 巻: 8 ページ: 1402023-1402027
  • DOI: DOI:10.1585/pfr.8.1402023.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of a low-energy and high-current pulsed neutral beam injector with a washer-gun plasma source for high-beta plasma experiments (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Ii, K. Gi, T. Umezawa, T. Asai, M. Inomoto, Y. Ono
  • 雑誌名: Review of Scientific Instruments 巻: 83 ページ: 083504-083509
  • DOI: DOI:10.1063/1.4744960.
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Laboratory Experiment of Magnetic Reconnection: Outflows, Heating, and Waves in Chromospheric Jets", (2012)
  • 著者名/発表者名: N. Nishizuka, Y. Hayashi, H. Tanabe, A. Kuwahata, Y. Kaminou, Y. Ono, M. Inomoto, T. Shimizu
  • 雑誌名: Astrophysical Journal 巻: 756 ページ: 152-161
  • DOI: DOI:10.1088/0004-637X/756/2/152.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ion and electron heating characteristics of magnetic reconnection in tokamak plasma merging experiments (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Ono, H. Tanabe, T. Yamada, M Inomoto, T. Ii, S. Inoue, M. Gryaznevich etc.
  • 雑誌名: Plasma Physics and Controlled Nuclear Fusion 巻: 54 ページ: 124039-124049
  • 査読あり
• [雑誌論文] 小特集球状トカマク研究の進展2.4球状トカマク合体の応用 (2012)
  • 著者名/発表者名: 小野靖
  • 雑誌名: プラズマ核融合学会誌 巻: 88 ページ: 733-739
• [雑誌論文] 飛行時間差と往復反射を用いたトムソン散乱計測の2次元化の基礎研究 (2012)
  • 著者名/発表者名: 伊藤慎悟,坂本恒之,小谷来太,井通暁, 小野靖,成原一途
  • 雑誌名: 電気学会論文誌A 巻: 132-A ページ: 239-245
  • DOI: DOI:10.1541/ieejfms.132.239.
  • 査読あり
• [雑誌論文] プラズマ中の磁力線のインパルス型再結合現象 (2012)
  • 著者名/発表者名: 林由記、伊井亨、井通暁、小野靖
  • 雑誌名: 電気学会論文誌A 巻: 132-A ページ: 239-245
  • DOI: DOI:10.1541/ieejfms.132.239.
  • 査読あり
• [雑誌論文] 磁気リコネクションを介した異極性プラズマ合体実験における低周波磁場揺動の計測 (2012)
  • 著者名/発表者名: 桑波田晃弘,田辺博士,伊藤慎悟,井通暁,小野靖
  • 雑誌名: 電気学会論文誌A 巻: 132-A ページ: 233-238
  • DOI: DOI:10.1541/ieejfms.132.233.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Double Null Merging Start-up Experiments in the University of Tokyo Spherical Tokamak (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Yamada, R. Imazawa, S. Kamio, R. Hihara, Y. Ono
  • 雑誌名: Fusion Energy 2010 ページ: EXSP2-19
  • 査読あり
• [雑誌論文] Kinetic BehavioursofEnergetic Ions in Oblate Field-Reversed Configuration (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Iomoto, H. Imanaka, Y. Hayashi, S. Ito, Y. Ito, Y. Ono等
  • 雑誌名: Fusion Energy 2010 ページ: ICCP7-01
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of Effective Power Supply Using Electric Double Layer Capacitor for Static Magnetic Field Coils in Fusion Plasma Experiments (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Inomoto, K. Abe, T. Yamada, A. Kuwahata, Y. Ono等
  • 雑誌名: Review of Scientific Instruments 巻: 82 ページ: 023502-023056.
  • DOI: DOI:10.1063/1.3553283.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ion and Electron Heating Characteristics of Magnetic Reconnection in a Two Flux Loop Merging Experiment (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Ono, H. Tanabe, Y. Hayashi, T. Ii, Y. Narushima, T. Yamada, M. Inomoto, C. Z. Cheng,
  • 雑誌名: Physical Review Letters 巻: 107 ページ: 185001-185005
  • DOI: DOI:10.1103/PhysRevLett.107.185001
  • 査読あり
• [雑誌論文] (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Ono, Y. Hayashi, T. Ii, Tanabe, S. Inoue, A. Kuwahata, T. Ito, Y. Kamino, T. Yamada,
  • 雑誌名: Intermittent magnetic reconnection in TS-3 merging experiment 巻: 18 ページ: 111213-111219
  • DOI: DOI:10.1063/1.3662434
  • 査読あり
• [雑誌論文] Magnetic Helicity Injection Mechanism for Double-Null Startup of the UTST Spherical Tokamak Plasmas (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Watanabe, Y. Onoet al.
  • 雑誌名: Plasma and Fusion Research 巻: 6 ページ: 1202131
  • DOI: DOI:10.1585/pfr.6.1202131
  • 査読あり
• [雑誌論文] プラズモイド放出を用いた動的ダイバータのMHDシミュレーション (2011)
  • 著者名/発表者名: 井上静雄, 小野靖, 伊藤慎悟
  • 雑誌名: 電気学会論文誌A 巻: 131-A ページ: 963-964
  • DOI: DOI:10.1541/ieejfms.131.963
  • 査読あり
• [雑誌論文] 磁力線追跡を用いた磁場反転配位の合体生成機構の実験的解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 魏啓為, 伊井亨, 小野靖
  • 雑誌名: 電気学会論文誌A 巻: 131-A ページ: 961-962
  • DOI: DOI:10.1541/ieejfms.131.961
  • 査読あり
• [雑誌論文] Low Frequency Magnetic Fluctuations during Magnetic Reconnection in Laboratory Experiment (2011)
  • 著者名/発表者名: A. Kuwahata, H. Tanabe, S. Ito M. Inomoto, Y. Ono
  • 雑誌名: Plasma and Fusion Research 巻: 6 ページ: 1201127
  • DOI: DOI:10.1585/pfr.6.1201127.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Multipoint Spectroscopy Measurement of Spherical Tokamak Heating by Magnetic Reconnection in UTST (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Kamio, Q. Cao, K. Abe, M. Sakumura, N. Suzuki, , R. Imazawa, T. Yamada, M. Inomoto, Y. Onoetc.
  • 雑誌名: Plasma and Fusion Research 巻: 6 ページ: 2402033
  • 査読あり
• [雑誌論文] トーラスプラズマ合体実験装置TS-4 における3 次元局所磁気リコネクション (2010)
  • 著者名/発表者名: 伊井亨, 林由記, 井通暁, 小野靖
  • 雑誌名: 電気学会論文誌A 巻: 130 ページ: 765-771
  • DOI: DOI:10.1541/ieejfms.130.765
  • 査読あり
• [雑誌論文] UTST における外部ポロイダル磁場コイルだけを用いた球状トカマク生成合体実験 (2010)
  • 著者名/発表者名: 今澤良太,神尾修治,山田琢磨,井通暁,高瀬雄一,小野靖等
  • 雑誌名: 電気学会論文誌A 巻: 130 ページ: 343-348
  • DOI: DOI:10.1541/ieejfms.130.343
  • 査読あり
• [雑誌論文] 多数の視線積分された分光スペクトルを用いた2次元局所イオン温度分布計測システム (2010)
  • 著者名/発表者名: 田辺博士, Setthivoine You, 桑波田晃弘, 伊藤慎吾, 井通暁, 小野靖
  • 雑誌名: 電気学会論文誌A 巻: 130 ページ: 772-777
  • 査読あり
• [雑誌論文] 電気2 重層キャパシタのパルスコイル電源への応用 (2010)
  • 著者名/発表者名: 阿部圭太, 井通暁, 山田琢磨, 桑波田晃弘, 神尾修治, 小野靖等
  • 雑誌名: 電気学会論文誌A, 巻: 130 ページ: 55-56
  • DOI: DOI:10.1541/ieejfms.131.55
  • 査読あり
• [雑誌論文] Merging start-up experiments on the UTST spherical tokamak (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Yamada, R. Imazawa, S.Kamio, R. Hihara, K. Abe, Y. Ono
  • 雑誌名: Plasma and Fusion Research 巻: 5 ページ: S2100
  • DOI: DOI:10.1585/pfr.5.S2100
  • 査読あり
• [雑誌論文] Direct measurements of the high harmonic fast wave profile in the UTST (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Wakatsuki, Y. Nagashima, M. Inomoto, Y. Ono, Y. Takase
  • 雑誌名: Plasma and Fusion Research 巻: 5 ページ: 018
  • DOI: DOI:10.1585/pfr.5.018
  • 査読あり
• [雑誌論文] Vector and scalar tomography ofcompact toroid plasmas (2010)
  • 著者名/発表者名: S. You, H. Tanabe, Y. Ono, A. L. Balandin,
  • 雑誌名: Journal of Fusion Energy 巻: 29 ページ: 592-595
  • DOI: DOI:10.1007/s10894-010-9317-8.
  • 査読あり
• [学会発表] Cross-Validation of Experiment and Modeling for Fusion and Astrophysical PlasmasPhysics and Application of Magnetic Reconnection in Toroidal Plasmas (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Ono
  • 学会等名: 22nd International Toki Conference
  • 発表場所: Ceratopia Toki, Toki, Gifu
  • 年月日: 2012-11-21
• [学会発表] Controlled Plasmoid Ejection from Spherical TokamakPlasmas for the Dynamic Divertor(Invited)", (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Inoue, Y. Ono, Y. Kaminou, R. Horiuchi,
  • 学会等名: Fusion Energy Conference 2012
  • 発表場所: San Diego, USA,
  • 年月日: 2012-10-12
• [学会発表] Ion and Electron HeatingC Characteristics of Magnetic Reconnection in Tokamak Plasma MergingExperiments (Invited) (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Ono
  • 学会等名: 39th European Physical Society Conference on Plasma Physics and 16th International Congress on Plasma Physics,
  • 発表場所: Stockholm, Sweden
  • 年月日: 2012-07-05
• [学会発表] Dynamic divertor by plasmoid ejection (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Inoue, Y. Ono, Y. Kaminou, R. Horiuchi ,
  • 学会等名: 39th European Physical Society Conference on Plasma Physics and 16th International Congress on Plasma Physics
  • 発表場所: Stockholm, Sweden
  • 年月日: 2012-07-05
• [学会発表] Impulsively Fast Magnetic Reconnection by Acceleration of Ejecting Plasmoid Motion (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Ono,C. Z. Cheng, Y. Hayashi, T. Ii, S. Inoue, M. Inomoto
  • 学会等名: MR2012 Workshop
  • 発表場所: Princeton, USA
  • 年月日: 2012-05-24
• [学会発表] TS-4球状トカマク実験のフラスモイト放出を用いた動的タイハータの提案 (2011)
  • 著者名/発表者名: 井上静雄, 小野靖, 伊藤慎悟, 井通暁
  • 学会等名: Plasma Conference 2011
  • 発表場所: 石川県立音楽堂, 金沢
  • 年月日: 2011-11-22
• [学会発表] Dynamic Divertor Concept by PlasmoidEjection in TS-4 Spherical Tokamak Experiment (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Inoue, Y. Ono, S. Ito, M. Inomoto, R. Horiuchi,
  • 学会等名: 53rd Annual Meeting of the American Physical Society Division of Plasma Physics
  • 発表場所: Salt Lake City, USA
  • 年月日: 2011-11-16
• [学会発表] High Power Heating of Magnetic Reconnection in Laboratory Merging Experiments (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Ono.
  • 学会等名: 11th International Workshop on the Interrelationship between Plasma Experiments in the Laboratory and in Space (IPELS)
  • 発表場所: Whistler, Canada
  • 年月日: 2011-07-15
• [学会発表] High Power Heating of Magnetic Reconnection in Tokamak Plasma Merging Experiments (Invited) (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Ono.
  • 学会等名: MHD and Kinetic Processes in Laboratory, Space and Astrophysical Plasmas (LSAP2011) Workshop
  • 発表場所: 中国, 北京
  • 年月日: 2011-05-30
• [学会発表] Fast Magnetic Reconnection and Its High Power Heating in TS-4 Merging Experiment (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Ono.
  • 学会等名: The PSSC/NCKU Seminar
  • 発表場所: 台南, 台湾
  • 年月日: 2010-11-18
• [学会発表] Laboratory Magnetic Reconnection Experiments (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Ono.
  • 学会等名: The 11thAsian Pacific Physics Conference (APPC11)
  • 発表場所: 上海,中国
  • 年月日: 2010-11-16
• [学会発表] Laboratory Magnetic Reconnection Experiments (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Ono
  • 学会等名: 38thScientific Assembly of the Committee on Space Research (COSPAR 2010)
  • 発表場所: ブレーメン, ドイツ
  • 年月日: 2010-07-17
• [備考]
  • URL: http://tanuki.t.u-tokyo.ac.jp/