トロイダルプラズマにおける閉じ込め改善モード遷移に対する新古典粘性の役割の検証

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23760812
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 核融合学
• 研究機関: 核融合科学研究所
• 研究代表者: 高橋 裕己 核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 助教 (00462193)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• キーワード: 新古典ポロイダル粘性 / 径電場 / ポロイダル回転 / 電極バイアス / 閉じ込め改善 / トロイダルプラズマ

研究概要

LHD、並びにヘリオトロンJにおいて磁場リップル構造の異なる、広範な磁場配位で電極バイアス実験を行い、ポロイダル粘性を理論的・実験的に評価した。また、LHDではイオンのラーマ―半径効果まで考慮に入れたFORTEC-3Dコードを用いた粘性シミュレーションを行い、従来のモデルよりも精度の高い粘性の評価が可能となった。これまでにTU-Heliac、CHSで行われた電極バイアス実験で得られた粘性の値と比較した結果、実験と理論が良く整合することがわかった。また、ヘリオトロンJでは、マージナルなバイアス条件下において、放電中に間欠的な閉じ込め遷移現象が観測され、当初計画になかった新たな物理現象を発見した。

研究成果

• [雑誌論文] Study of Transition Mechanism Based on Ion Viscosity using Biasing Electrode in Heliotron J (2013)
  • 著者名/発表者名: H. Takahashi, S. Kitajima, K. Ishii,他15名
  • 雑誌名: proceedings of 40th European Physical Society Conference on Plasma Physics, Espoo, Finland (Dipoli)
• [雑誌論文] Transition of Poloidal Viscosity by Electrode Biasing in the Large Helical Device (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Kitajima, H. Takahashi, K. Ishii,他20名
  • 雑誌名: Nucl. Fusion 巻: 53
  • 査読あり
• [雑誌論文] Configuration dependence of the transition criterion to an improved confinement mode using a biased electrode in the LHD (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Takahashi, S. Kitajima, K. Ishii,他12名
  • 雑誌名: proceedings of Plasma Conference 2011" (石川県立音楽堂) ページ: 23D07
• [雑誌論文] Electrode Biasing Experiment in the Large Helical Device (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Kitajima, H. Takahashi, K. Ishii,他25名
  • 雑誌名: Nucl. Fusion 巻: 51 ページ: 083029
  • 査読あり
• [学会発表] Study of transition phenomena based on poloidal ion viscosity using a biasing electrode in helical system (2013)
  • 著者名/発表者名: H. Takahashi, S. Kitajima, H. Utoh,他32名
  • 学会等名: Joint 19th ISHW and 16th RFP workshop
  • 発表場所: Padova, Italy (Civic center of art and culture Altinate/San Gaetano)
  • 年月日: 20130900
  • 招待講演
• [学会発表] Study of Transition Mechanism Based on Ion Viscosity using Biasing Electrode in Heliotron J (2013)
  • 著者名/発表者名: Hiromi Takahashi, Sumio Kitajima, Keiichi Ishii,他13名
  • 学会等名: 40th European Physical Society Conference on Plasma Physics
  • 発表場所: Espoo, Finland (Dipoli)(ポスター発表)
  • 年月日: 20130701-05
• [学会発表] Review of Electrode Biasing Experiments in Helical Plasmas in Japan (2013)
  • 著者名/発表者名: H. Takahashi
  • 学会等名: 11th Coordinated Working Group Meeting
  • 発表場所: Madrid, Spain (Ciemat)(口頭発表)
  • 年月日: 20130300
• [学会発表] Transition of Poloidal Viscosity by Electrode Biasing in the Large Helical Device (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Kitajima, H. Takahashi, K. Ishii,他20名
  • 学会等名: 24th IAEA Fusion Energy Conference
  • 発表場所: Hilton San Diego Bayfront Hotel, San Diego, USA (ポスター発表)
  • 年月日: 20121000
• [学会発表] Simulation Study on Neoclassical Poloidal Viscosity in Helical Plasmas (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Satake, H. Takahashi, S. Kitajima,他6名
  • 学会等名: 54th Annual Meeting of the American Physical Society Division of Plasma Physics
  • 発表場所: Providence, USA (Rhode Island Convention Center)
  • 年月日: 20121000
  • 招待講演
• [学会発表] Configuration dependence of the transition criterion to an improved confinement mode using a biased electrode in the LHD (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Takahashi, S. Kitajima, K. Ishii,他12名
  • 学会等名: Plasma Conference 2011
  • 発表場所: 石川県立音楽堂 (口頭発表)
  • 年月日: 20111100
• [備考]
  • URL: http://www.nifs.ac.jp/index.html