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2013 年度 実績報告書

電子温度揺動の多スケール間結合に着目したプラズマ乱流熱輸送の非局所性に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 23686134
研究機関核融合科学研究所

研究代表者

田村 直樹  核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 助教 (80390631)

研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2014-03-31
キーワード乱流熱輸送 / 非局所性 / 相関ECE計測
研究概要

本研究の具体的な目的は、プラズマ乱流熱輸送に現れる非局所性における様々なスケールの乱流揺動、特に電子温度揺動の時空間構造を明らかにし、その相互作用を解明することである。最終年度である本年度は、本研究の基盤となる核融合科学研究所の大型ヘリカル装置(LHD)で生成される高温プラズマ中の電子温度揺動の測定に成功するべく、開発を進めている相関型電子サイクロトロン放射(correlation Electron Cyclotron Emission: cECE)計測システムにおいて低雑音化などの改良に取り組んだ。同システム内での信号分岐の影響を調べるために、一時的にチャンネル数を16から4に減らしたが、依然として強いノイズ成分しか検出されなかった。LHDプラズマからの電子サイクロトロン放射(ECE)は、cECE計測システムに伝送される以前に既に既存のECE計測システムにも伝送されている。既存のECE計測システムでかろうじて観測されているMHD的な温度揺動成分がcECE計測システムでも見られるかどうか相互相関解析を実施したところ、同様な温度揺動を抽出することはできなかった。このことは、cECE計測システムにECE信号を分岐した時点で既にSN比が非常に小さくなっていることを示唆している。そこで、cECE計測システムにおけるSN比が既存のECE計測システムと比較してどの程度劣化しているか調べたところ、約1/70であることが判明した。乱流に起因する電子温度揺動の強度はMHD的な電子温度揺動のそれと比較して、1桁程度小さいことが予想されている。このことから、抜本的対策として、大口径の受信アンテナを有する専用の受信系を構築することが最善であるとの結論に至った。

現在までの達成度 (区分)
理由

25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

25年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2013

すべて 学会発表 (3件)

  • [学会発表] A short-lived metastable state of electron heat transport in edge-perturbed LHD plasmas2013

    • 著者名/発表者名
      田村直樹
    • 学会等名
      14th International Workshop on H-mode Physics and Transport Barriers
    • 発表場所
      九州大学(福岡県)
    • 年月日
      20131002-20131004
  • [学会発表] LHDの非局所輸送現象における電子熱輸送の巨視的空間応答特性2013

    • 著者名/発表者名
      田村直樹
    • 学会等名
      日本物理学会2013年秋季大会
    • 発表場所
      徳島大学(徳島県)
    • 年月日
      20130925-20130928
  • [学会発表] Latent spatial structure in electron heat transport of magnetically confined toroidal plasmas2013

    • 著者名/発表者名
      田村直樹
    • 学会等名
      第12回アジア太平洋物理会議
    • 発表場所
      幕張メッセ(千葉県)
    • 年月日
      20130715-20130719

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公開日: 2015-05-28  

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