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2014 年度 実績報告書

指向性をもつビーム放射分光法によるメゾスケール乱流の二次元空間構造の研究

研究課題

研究課題/領域番号 23246164
研究機関核融合科学研究所

研究代表者

居田 克巳  核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 教授 (00184599)

研究分担者 吉沼 幹朗  核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 助教 (20323058)
文 贊鎬  核融合科学研究所, ヘリカル研究部, COE研究員 (50734753)
小林 達哉  核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 助教 (30733703)
研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2015-03-31
キーワードプラズマ物理 / 乱流計測 / ビーム分光
研究実績の概要

本年度は大型ヘリカル装置(LHD)でビーム放射分光システムを使いプラズマの密度揺動のイメージ計測を行った。
従来のビーム放射分光システムとは異なり、本研究では観測領域をスリット状にして、(横スリット状の場合:径方向の波に対する感度が減少、ポロイダル方向の波に対する感度が向上、縦スリット状の場合:ポロイダル方向の波に対する感度が減少、径方向の波に対する感度が向上する)径方向又はポロイダル方向の「指向性」をあげた密度揺動計測を行うことができた。
ビーム放射分光システムは波長の短い乱流揺動の計測に用いられることが多いが、ヘリカルプラズマではそのヘリカル形状故に視線方向の積分効果が大きく短波長の密度揺動が観測できない。そこで、周波数を下げて長波長の密度揺動に焦点をしぼって計測を行った。
本サイクルの高ベータプラズマ実験においてビームのオン・オフモジュレーションに伴い、ビーム放射光のみが正確に検出されているかを確かめた。ビーム入射のタイミングの信号を取り出して解析を行った。まずフーリエ解析を行ったところ、高周波数成分が計測限界以下になっている事が解った。次に、磁気プローブの信号をリファレンスとして、時空間相関を取った結果1.5kHzと3kHzの揺動に時空間相関が観測された。ポロイダル方向にはE×B回転に伴う揺動の伝搬が観測されているが、径方向には顕著な伝搬が観測されていない。また磁気プローブの振動と強い相関がある等の点から、この揺動は周辺高調波振動(Edge Harmonic Oscillation :EHO)である事が検証された。
これらの結果をまとめ、Review of Scientific Instrumentsに論文を投稿した。

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 4件、 謝辞記載あり 5件) 学会発表 (5件) (うち招待講演 5件)

  • [雑誌論文] New Concepts of Transport Physics in Toroidal Plasmas2015

    • 著者名/発表者名
      K. Ida
    • 雑誌名

      Plasma Physics and Controlled Fusion

      巻: 57 ページ: 044007

    • DOI

      10.1088/0741-3335/57/4/044007

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Flow damping due to stochastization of the magnetic field2015

    • 著者名/発表者名
      K. Ida, M. Yoshinuma, H. Tsuchiya, T. Kobayashi, C. Suzuki, M. Yokoyama, A. Shimizu, K. Nagaoka, S. Inagaki, K. Itoh
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 6 ページ: 5816

    • DOI

      10.1038/ncomms6816

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] The 4th Asia-Pacific Transport Working Group (APTWG) Meeting2015

    • 著者名/発表者名
      K. Ida, J. M. Kwon, M. Leconte, W. H. Ko, S. Inagaki, Y. Todo, Y. Kosuga
    • 雑誌名

      Nuclear Fusion

      巻: 55 ページ: 017001

    • DOI

      10.1038/ncomms6816

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Towards an Emerging Understanding of Non-locality Phenomena and Non-local Transport2015

    • 著者名/発表者名
      K. Ida, Z. Shi, H. J. Sun, S. Inagaki, K. Kamiya, J. E. Rice, N. Tamura, P. H. Diamond, G. Dif-Pradalier, X. L. Zou, K. Itoh, et., al.
    • 雑誌名

      Nuclear Fusion

      巻: 55 ページ: 013022

    • DOI

      10.1088/0029-5515/55/1/013022

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Topology bifurcation of a magnetic flux surface in toroidal plasmas2015

    • 著者名/発表者名
      K Ida, T Kobayashi, S Inagaki, Y Suzuki, S Sakakibara, K Itoh, H Tsuchiya, C Suzuki, M Yoshinuma, Y Narushima, M Yokoyama, S-I Itoh
    • 雑誌名

      Plasma Physics and Controlled Fusion

      巻: 57 ページ: 014036

    • DOI

      10.1088/0741-3335/57/1/014036

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Observations of Transitions Between Nested and Stochastic Magnetic Islands in DIII-D and LHD2014

    • 著者名/発表者名
      K.Ida, T.Evans, T.Kobayashi, S.Ohdachi, Y.Suzuki, M.Shafer, S.Inagaki, M.E. Austin, B.Grierson, R.Groebner, D.Orlov, DIII-D and LHD experiment group
    • 学会等名
      56th Annual Meeting of the APS Division of Plasma Physics
    • 発表場所
      New Orleans, U.S.A
    • 年月日
      2014-10-27 – 2014-10-31
    • 招待講演
  • [学会発表] Experimental Progress of Transport Physics in Toroidal Plasmas2014

    • 著者名/発表者名
      Katsumi Ida
    • 学会等名
      17th International Congress on Plasma Physics
    • 発表場所
      IST Congress Centre Lisbon, Portugal
    • 年月日
      2014-09-15 – 2014-09-19
    • 招待講演
  • [学会発表] Beam Spectroscopy in Plasmas2014

    • 著者名/発表者名
      K.Ida, and LHD experiment group
    • 学会等名
      Japan-Korea Diagnostic Seminar
    • 発表場所
      Kyoto, Japan
    • 年月日
      2014-08-17 – 2014-08-20
    • 招待講演
  • [学会発表] Impurity transport in LHD2014

    • 著者名/発表者名
      K.Ida, and LHD experiment group
    • 学会等名
      Wendelstein Seminar
    • 発表場所
      IPP Greifswald, Max-Planck-Institut für Plasmaphysik
    • 年月日
      2014-07-02 – 2014-07-02
    • 招待講演
  • [学会発表] Topology bifurcation of a magnetic flux surface in toroidal plasmas2014

    • 著者名/発表者名
      K Ida, T Kobayashi, S Inagaki, Y Suzuki, S Sakakibara, K Itoh, H Tsuchiya, C Suzuki, M Yoshinuma, Y Narushima, M Yokoyama, A Shimizu, S-I Itoh
    • 学会等名
      41st European Physical Society conference
    • 発表場所
      Berlin, Germany
    • 年月日
      2014-06-23 – 2014-06-27
    • 招待講演

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公開日: 2016-06-01  

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