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2013 年度 実績報告書

乱流場における偶然力の可視化と定量化

研究課題

研究課題/領域番号 23656576
研究機関九州大学

研究代表者

図子 秀樹  九州大学, 応用力学研究所, 教授 (20127096)

キーワードプラズマ・核融合 / 自己組織化 / 偶然力 / 揺動確率密度分布 / 揺動高次モーメント法
研究概要

乱流場における偶然力の可視化と定量化という課題に対して以下の成果を得た。1)非誘導方式による電流駆動と閉磁気面形成過程、を磁気解析により調べ、2)高ポロイダルベータプラズマと自発ダイバーター配位形成が可能な外部条件を解明し、高速電子の寄与を評価すること(IAEA 2012,NF2014)、さらに本研究課題の主要なテーマである3)高周波印加によるSOLのコヒーレント揺らぎと磁力線ピッチの統計性を明らかにした(PFR2013)。さらに、本研究では、平均プラズマ流れ、流れの乱れ計測に取り組み、① 自発ダイバーター配位形成過程では、高周波による電流形成に先立ち、高周波印加直後にプラズマ回転(~10km/s)が起きること,その自発回転誘起は正曲率垂直磁場が有効であり、高周波パワーとともに回転が増すこと、回転方向は垂直磁場方向にのみ依存する ことを明らかにした。さらに、定常状態においても ②大量のガス入射により回転速度分布が影響され回転分布の反転が起きること、③適切なガス入射の場合には長時間自発回転を維持できることなどの知見を得た。こうした平均流の計測結果はIAEA2014で発表し、加えて流れの乱れについて今後の研究を発展させる。 本研究を通じて3名の博士課程の院生が研究を進めることができた。2名は1)非誘導電流駆動による高poloidalベータと高速電子寄与、2)高速カメラを用いた揺動と磁力線ピッチの関係に関する研究により学位を得ている。一名は「磁化プラズマにおけるプラズモイド生成と磁力線を横切る輸送におよぼす磁力線曲率と乱流速度場の影響について」という課題で研究助成(笹川奨学金)を得た。また2014年3月の物理学会において、一名が優秀発表賞を得た。

  • 研究成果

    (30件)

すべて 2014 2013

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (23件)

  • [雑誌論文] Role of energetic electrons during current ramp-up and production of high poloidal beta plasma in non-inductive current drive on QUEST2014

    • 著者名/発表者名
      Saya Tashima, H. Zushi, M. Isobe, K. Hanada, H. Idei, K. Nakamura, A. Fujisawa, K. Matsuoka, M. Hasegawa, Y. Nagashima
    • 雑誌名

      Nuclear Fusion

      巻: 54 ページ: 023010-1~11

    • DOI

      doi:10.1088/0029-5515/54/2/023010

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Atomic Hydrogen Flux Measurement using Permeation Probes in Steady State QUEST Spherical Tokamak Plasma2014

    • 著者名/発表者名
      A. Kuzmin, H. Zushi, I. Takagi, S. K. Sharma, A. Rusinov, Y. Inoue, Y. Hirooka, H.Zhou, M. Kobayashi, M. Sakamoto, K. Hanada, N. Yoshida, K. Nakamura, A. Fujisawa, K. Matsuoka, H. Idei, Y. Nagashima, M. Hasegawa, T. Onchi, S. Banerjee, K. Mishra
    • 雑誌名

      Proc. 10th International Conference on Tritium Science and Technology "TRITIUM 2013"

      巻: inpress ページ: inpress

  • [雑誌論文] Non-inductive current drive by EC waves in an inboard poloidal magnetic field null configuration on the Spherical Tokamak QUEST2013

    • 著者名/発表者名
      S. Tashima, H. Zushi, M. Isobe, H. Idei, S. Okamura, K. Hanada, K. Nakamura, A. Fujisawa, K. Matsuoka, M. Hasegawa, Y. Nagashima, S. Kawasaki, H. Nakashima, A. Higashijima and QUEST team
    • 雑誌名

      Plasma and Fusion Research

      巻: 8 ページ: 2402118-1~5

    • DOI

      10.1585/pfr.8.2402118

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Turbulence velocimetry of tangential fast imaging data on QUEST2013

    • 著者名/発表者名
      Santanu Banerjee, Hideki Zushi, Nobuhiro Nishino, Yoshihiko Nagashima, Kazuaki Hanada, Saya Tashima, Tsubasa Inoue, Kazuo Nakamura, Hiroshi Idei, Makoto Hasegawa, Akihide Fujisawa and Keisuke Matsuoka
    • 雑誌名

      Plasma and Fusion Research

      巻: 8 ページ: 2402098-1~4

    • DOI

      10.1585/pfr.8.2402098

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Deuterium Retention in Plasma Sprayed Tungsten Exposed to Low Energy Deuterium Plasma2013

    • 著者名/発表者名
      Aleksandr RUSINOV, Mizuki SAKAMOTO, Hideki ZUSHI, Ryohei OHYAMA, Koichiro HONDA, Tetsuo TANABE and Naoaki YOSHIDA
    • 雑誌名

      Plasma Fusion Research

      巻: 8 ページ: 1405004-1~4

    • DOI

      10.1585/pfr.8.1405004

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of a compact thermal lithium atom beam source for measurements of electron velocity distribution function anisotropy in electron cyclotron resonance plasmas2013

    • 著者名/発表者名
      T. Nishioka, T. Shikama, S. Nagamizo, K. Fujii, H. Zushi, M. Uchida, A. Iwamae, H. Tanaka, T. Maekawa, and M. Hasuo
    • 雑誌名

      REVIEW OF SCIENTIFIC INSTRUMENTS

      巻: 84 ページ: 073509-073509

    • DOI

      10.1063/1.4815721

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of plasma control system for divertor configuration on QUEST2013

    • 著者名/発表者名
      M. Hasegawa, K. Nakamura, H. Zushi, K. Hanada, A. Fujisawa, K. Matsuoka, O. Mitarai, H. Idei, Y. Nagashima, K. Tokunaga, S. Kawasaki, H. Nakashima, A. Higashijima
    • 雑誌名

      Fusion Engineering and Design

      巻: 88 ページ: 1074-1077

    • DOI

      10.1016/j.fusengdes.2013.03.035

    • 査読あり
  • [学会発表] QUEST 装置における28GHz ECHシステムを用いた電流立ち上げ実験2014

    • 著者名/発表者名
      出射浩, 図子秀樹, 花田和明, 假家強, 今井剛, MISHRA KISHORE, 渡邉理, 山口隆史, 江尻晶, 高瀬雄一, 恩地拓己, 鈴川槙一郎, 三浦弘貴, 中村一男, 長谷川真, 松岡啓介, 藤澤彰英, 永島芳彦, 吉田直亮, 渡辺英雄, 徳永和俊, 東島亜紀, 川崎昌二, 中島寿年, 福山淳, 御手洗修, 前川孝, QUESTグループ
    • 学会等名
      日本物理学会第69回年次大会
    • 発表場所
      東海大学 湘南キャンパス
    • 年月日
      20140327-20140330
  • [学会発表] An analytical description of high βp equilibrium with negative triangularity in QUEST2014

    • 著者名/発表者名
      Kishore Mishra, H. Zushi, H. Idei, M. Hasegawa, K. Hanada, K. Nakamura, A. Fujisawa, Y. Nagashima, K. Matsuoka, T. Onchi, A. Kuzumin and QUEST Team
    • 学会等名
      日本物理学会第69回年次大会
    • 発表場所
      東海大学 湘南キャンパス
    • 年月日
      20140327-20140330
  • [学会発表] Determination of response function for particle circulation using perturbation methods and its application to control of steady state tokamak2014

    • 著者名/発表者名
      図子秀樹
    • 学会等名
      NIFS共同研究 研究会『プラズマ-壁境界領域制御によるコア性能改善の可能性』
    • 発表場所
      核融合科学研究所
    • 年月日
      20140227-20140227
  • [学会発表] First wall particle flux measurements by an F82H permeation probe in QUEST2014

    • 著者名/発表者名
      Haishan Zhou, Yoshi Hirooka, Hideki Zushi, Arseniy Kuzmin and the QUEST group
    • 学会等名
      NIFS共同研究 研究会『プラズマ-壁境界領域制御によるコア性能改善の可能性』
    • 発表場所
      核融合科学研究所
    • 年月日
      20140227-20140227
  • [学会発表] QUESTにおける定常非誘導電流駆動と高温壁下の粒子循環研究2014

    • 著者名/発表者名
      図子 秀樹
    • 学会等名
      平成25年度双方向型共同研究成果報告会
    • 発表場所
      核融合科学研究所
    • 年月日
      20140123-20140123
  • [学会発表] 高周波非誘導電流駆動における自発高ポロイダルベータ配位の形成2014

    • 著者名/発表者名
      図子秀樹
    • 学会等名
      日本物理学会第69回年次大会
    • 発表場所
      東海大学 湘南キャンパス
    • 年月日
      2014-03-28
  • [学会発表] 非誘導電流駆動球状トカマク(QUEST)の周辺熱流束とプラズマ流2014

    • 著者名/発表者名
      恩地 拓己, 図子秀樹
    • 学会等名
      日本物理学会第69回年次大会
    • 発表場所
      東海大学 湘南キャンパス
    • 年月日
      2014-03-27
  • [学会発表] QUEST定常プラズマにおけるH,He粒子リサイクリング2013

    • 著者名/発表者名
      H. Zushi,A. Kuzmin,Y. Inoue, I. Takagi, N. Yoshida,K. Hanada
    • 学会等名
      プラズマ・核融合学会 第30回年会
    • 発表場所
      東京工業大学大岡山キャンパス
    • 年月日
      20131203-20131206
  • [学会発表] QUEST 装置における電子バーンシュタイン波加熱・電流駆動実験に向けた非誘導電流駆動実験2013

    • 著者名/発表者名
      出射浩, 図子秀樹, 花田和明, 假家強, 今井剛, MISHRA KISHORE, 渡邉理,山口隆史, 江尻晶, 高瀬雄一, 恩地拓己, 鈴川槙一郎, 三浦弘貴, 中村一男,長谷川真, 松岡啓介, 藤澤彰英, 永島芳彦, 吉田直亮, 渡辺英雄, 徳永和俊,東島亜紀,川崎昌二, 中島寿年, 御手洗修, 前川孝, 福山淳, QUEST グループ
    • 学会等名
      プラズマ・核融合学会 第30回年会
    • 発表場所
      東京工業大学大岡山キャンパス
    • 年月日
      20131203-20131206
  • [学会発表] ECH/EBW共同研究用14、28、35GHzジャイロトロンの開発2013

    • 著者名/発表者名
      假家 強, 江口 濯, 今井 剛, 南 龍太郎, 沼倉友晴, 加藤敬輝, 出射 浩, 図子秀樹, 花田和明, 坂本慶司
    • 学会等名
      プラズマ・核融合学会 第30回年会
    • 発表場所
      東京工業大学大岡山キャンパス
    • 年月日
      20131203-20131206
  • [学会発表] カスプ磁場配位ECRプラズマ中でのリチウム原子発光線の偏光分光計測2013

    • 著者名/発表者名
      四竈 泰一, 永溝 聡, 北岡 弘行, 藤井 恵介, 打田 正樹, 図子 秀樹, 岩前 敦, 田中 仁, 前川 孝, 蓮尾 昌裕
    • 学会等名
      プラズマ・核融合学会 第30回年会
    • 発表場所
      東京工業大学大岡山キャンパス
    • 年月日
      20131203-20131206
  • [学会発表] Hydrogen permeation probe experiments in QUEST2013

    • 著者名/発表者名
      周 海山,廣岡慶彦,図子秀樹,A. Kuzimin,芦川直子, QUEST実験グループ
    • 学会等名
      プラズマ・核融合学会 第30回年会
    • 発表場所
      東京工業大学大岡山キャンパス
    • 年月日
      20131203-20131206
  • [学会発表] QUESTプラズマ対向壁の水素吸蔵・放出特性2013

    • 著者名/発表者名
      湯上尚之,藤原 正,渡辺英雄,吉田直亮,図子秀樹,花田和明,波多野雄治,奥野健二,大矢恭久
    • 学会等名
      プラズマ・核融合学会 第30回年会
    • 発表場所
      東京工業大学大岡山キャンパス
    • 年月日
      20131203-20131206
  • [学会発表] ヘリウム原子近赤外発光線への磁場効果観測のための干渉型分光器の開発2013

    • 著者名/発表者名
      大金修平,四竈泰一,石井秀和,図子秀樹,藤井恵介,蓮尾昌裕
    • 学会等名
      プラズマ・核融合学会 第30回年会
    • 発表場所
      東京工業大学大岡山キャンパス
    • 年月日
      20131203-20131206
  • [学会発表] Two-Fluid MHD Equilibrium Considerations of Te/Ti >> 1, Collisionless Plasmas Sustained by RF Electron Heating2013

    • 著者名/発表者名
      Y.K.M. Peng, A. Ishida, Y. Takase, A. Ejiri, N. Tsujii, T. Maekawa, M. Uchida, H. Zushi,
    • 学会等名
      23rd International Toki Conference (ITC-23) “Large-scale Simulation and Fusion Science”
    • 発表場所
      Toki City, Gifu, JAPAN
    • 年月日
      20131118-20131121
  • [学会発表] Edge particle flow measurements by an F82H permeation probe in QUEST2013

    • 著者名/発表者名
      H. Zhou, Y. Hirooka, H. Zushi, N. Ashikawa,
    • 学会等名
      The 23rd International Toki Conference (ITC-23) on “Large-scale Simulation and Fusion Science”
    • 発表場所
      Toki City, Gifu, JAPAN
    • 年月日
      20131118-20131121
  • [学会発表] Development of a repetitive compact torus injector2013

    • 著者名/発表者名
      Takumi Onchi, David McColl, Mykola Dreval, Akbar Rohollahi, Chijin Xiao, Akira Hirose, Hideki Zushi
    • 学会等名
      55th Annual Meeting of the APS Division of Plasma Physics
    • 発表場所
      Denver, Colorado US
    • 年月日
      20131111-20131115
  • [学会発表] Atomic Hydrogen Flux Measurement using Permeation Probes in Steady State QUEST Spherical Tokamak Plasma2013

    • 著者名/発表者名
      A. Kuzmin, H. Zushi, I. Takagi, S. K. Sharma, A. Rusinov, Y. Inoue, Y. Hirooka, H.Zhou, M. Kobayashi, M. Sakamoto, K. Hanada, N. Yoshida, K. Nakamura, A. Fujisawa, K. Matsuoka, H. Idei, Y. Nagashima, M. Hasegawa, T. Onchi, S. Banerjee, K. Mishra
    • 学会等名
      10th International Conference on Tritium Science and Technology "TRITIUM 2013"
    • 発表場所
      Nice Acropolis France
    • 年月日
      20131021-20131025
  • [学会発表] On formation of a natural inboard separatrix in ECW heated Ohmic plasma on the spherical tokamak QUEST2013

    • 著者名/発表者名
      Kishore Mishra,H. Zushi,H. Idei,S. Tashima,S. Banerjee,M. Hasegawa,K. Hanada,K. Nakamura,A. Fujisawa,Y. Nagashima,K. Matsuoka,S. Kawasaki,A. Higashijima,H. Nakashima and QUEST Team
    • 学会等名
      日本物理学会 2013年秋季大会
    • 発表場所
      徳島大学常三島キャンパス
    • 年月日
      20130925-20130928
  • [学会発表] Non-inductive driven plasma start-up and investigation towards EBWCD in QUEST2013

    • 著者名/発表者名
      H. Idei, H. Zushi, K. Hanada, T. Kariya, T. Imai, K. Mishra, O. Watanabe, T. Yamaguchi, A. Ejiri, Y. Takase, T. Onchi, S. Suzukawa, H. Miura, K. Nakamura, M. Hasegawa, A. Fujisawa, Y. Nagashima, N. Yoshida, H. Watanabe, K. Tokunaga, A. Higashijima, S. Kawasaki, H. Nakashima, et.al.
    • 学会等名
      US-Japan Workshop Physics of RF Heating of Fusion Plasmas
    • 発表場所
      MIT Plasma Science and Fusion Center US
    • 年月日
      20130924-20130926
  • [学会発表] Scrape Off Layer Flow Characteristics in the Spherical Tokamak QUEST2013

    • 著者名/発表者名
      Santanu Banerjee, H. Zushi, N. Nishino, Y. Mahira, K. Nagaoka, K. Mishra, S. Tashima, Y. Nagashima, K. Hanada, K. Nakamura, H. Idei, M. Hasegawa, A. Fujisawa and K. Matsuoka
    • 学会等名
      APPC12  The 12th Asia Pacific Physics Conference
    • 発表場所
      International Conference Hall, Makuhari Messe, Chiba, JAPAN
    • 年月日
      20130714-20130719
  • [学会発表] Characteristics of High Poloidal Beta (βp) Plasma Formed by Electron Cyclotron Waves in Spherical Tokamak QUEST2013

    • 著者名/発表者名
      Kishore MISHRA, Hiroshi IDEI, Hideki ZUSHI, Saya TASHIMA, Santanu BANERJEE, Makoto HASEGAWA, Kazuaki HANADA, Kazuo NAKAMURA, Akihide FUJISAWA,Keisuke MATSUOKA, Yoshihiko NAGASHIMA, S. KAWASAKI, A. HIGASHIJIMA, H. NAKASHIMA and QUEST Group
    • 学会等名
      APPC12  The 12th Asia Pacific Physics Conference
    • 発表場所
      International Conference Hall, Makuhari Messe, Chiba, JAPAN
    • 年月日
      20130714-20130719
  • [学会発表] Power balance estimation in long duration discharges on QUEST2013

    • 著者名/発表者名
      K.Hanada, H.Zushi, H.Idei, K.Nakamura, M.Ishiguro, S.Tashima, E.I.Kalinnikova, Y.Nagashima, M.Hasegawa, A.Fujisawa, A.Higashijima, S.Kawasaki, H.Nakashima, O.Mitarai3, T.Maekawa, A.Fukuyama, Y.Takase, X. Gao, H.Liu, J.Qian, M.Ono, R.Raman, M. Peng
    • 学会等名
      A3 Foresight Program Workshop on Critical Physics Issues Specific to Steady State Sustainment of High-Performance Plasmas
    • 発表場所
      Beijing, China
    • 年月日
      20130519-20130524

URL: 

公開日: 2015-05-28  

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