• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2016 年度 実績報告書

交換型MHD不安定性の飽和機構とヘリカルプラズマ閉じ込め性能への影響の研究

研究課題

研究課題/領域番号 25289342
研究機関核融合科学研究所

研究代表者

渡辺 清政  核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 教授 (00249963)

研究分担者 佐藤 雅彦  核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 助教 (80455211)
徳沢 季彦  核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 准教授 (90311208)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2017-03-31
キーワード交換型不安定性 / ヘリカルプラズマ / ミリ波反射計 / 非線形飽和
研究実績の概要

1. 平成26年度までにLHDに設置したミリ波反射計によるプラズマ速度の空間分布の計測から、マイナーコラプスを起こすような放電で観測される不安定性(ロックトモード様不安定性)発生時に共鳴有理面付近で速度がゼロになる領域が観測された。これは、磁気島の形成を示唆し、通常の交換型不安定性と異なる内部構造を持つことが分かった。また、ロックトモード様不安定性発生時の周波数減少時のプラズマフローの計測結果より、不安定性の揺動はEXBドリフトとともに回転しており、周波数の減速は、前半は共鳴有理面が径電場が小さい領域に移動すること、後半は径電場自体が小さくなることで起こることを明らかにした。また、回転変換や電子の密度、温度分布の計測結果を基にロックトモード様不安定性発生時のMHD平衡を再構築し安定特性を数値的に解析した結果、ロックトモード様不安定性発生時には、交換型不安定性の安定性指標であるメルシエ条件が大きく不安定化するだけでなく、テアリング不安定性の安定性指標であるΔ'も大きく不安定化していることが分かった。
2. LHDではECE(電子サイクロトロン放射)を使った電子温度の揺動観測からも不安定性の空間構造の観測を行っている。3次元の磁場配位構造を持つLHDにおいては、不安定性の空間構造を複数の視線での揺動測定が望まれる。一方、既設のECE計測装置はミラーを用い設置に広い空間を必要とし、複数設置することが困難である。そこで、金属レンズで直線型のコンパクトなECE受信システムを設計し、既設型のミラー方式のECE計測装置と同等の空間分解能を備えることができるかの検討を行った。LHDの典型的な実験条件(中心磁場1.5T)で利用するWバンド(75~110GHz)帯の電磁波について、レンズの設計と試作、性能試験を通じて、金属レンズでコンパクトなECE受信システムが構築可能なことを実証した。

現在までの達成度 (段落)

28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

28年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

28年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

28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 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件)

  • [国際共同研究] カルロス3世大学(スペイン)

    • 国名
      スペイン
    • 外国機関名
      カルロス3世大学
  • [雑誌論文] Distorted magnetic island formation during slowing down to mode locking in helical plasmas2017

    • 著者名/発表者名
      T. Tokuzawa, Y. Takemura, K.Y. Watanabe, S. Sakakibara, Y. Narushima, H. Tsuchiya, Y. Nagayama, S. Inagaki, K. Ida, M. Yoshinuma, K. Tanaka, Y. Suzuki, I. Yamada, and the LHD Experiment Group
    • 雑誌名

      Nuclear Fusion

      巻: 57 ページ: 印刷中

    • DOI

      10.1088/1741-4326/aa6d26

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Experimental Study on Slowing-down Mechanism of Locked Mode-like Instability in LHD2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Takemura, K.Y. Watanabe, T. Tokuzawa, S. Sakakibara, Y. Narushima, M. Okamoto, S. Ohdachi, Y. Suzuki, K. Ida, M. Yoshinuma, H. Tsuchiya, I. Yamada and the LHD Experiment Group
    • 雑誌名

      Plasma and Fusion Research

      巻: 12 ページ: 印刷中

    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Magnetohydrodynamic stability at the edge region in H-mode plasmas with long edge-localized-mode-free phases in the large helical device2016

    • 著者名/発表者名
      K.Toi, S.Ohdachi, R.Ueda, K.Y.Watanabe, Y.Suzuki, K.Ogawa, K.Tanaka, Y.Takemura and LHD Expt Grp
    • 雑誌名

      Plasma Phys. Control. Fusion

      巻: 58 ページ: 094002-1,-5

    • DOI

      10.1088/0741-3335/58/9/094002

    • 査読あり
  • [学会発表] LHDにおけるロックトモード様不安定性の安定性解析2016

    • 著者名/発表者名
      渡邊清政,岡本征晃1,武村勇輝, 佐藤雅彦, 徳沢季彦, 榊原悟, L.Garcia
    • 学会等名
      プラズマ・核融合学会第33回年会
    • 発表場所
      東北大学(仙台市)
    • 年月日
      2016-11-29 – 2016-12-02
  • [学会発表] ロックトモード様不安定性の実験研究2016

    • 著者名/発表者名
      武村勇輝、渡邊清政、徳沢季彦、榊原悟、成嶋吉朗、岡本征晃、大舘暁、鈴木康浩、居田克巳、吉沼幹朗、土屋隼人、山田一博
    • 学会等名
      プラズマ・核融合学会第33回年会
    • 発表場所
      東北大学(仙台市)
    • 年月日
      2016-11-29 – 2016-12-02
    • 招待講演
  • [学会発表] LHDにおける高空間分解ECE計測のための金属レンズ付きアンテナの開発2016

    • 著者名/発表者名
      竹原啓太, 徳沢季彦, 渡邉清政, LHD実験グループ
    • 学会等名
      プラズマ・核融合学会第33回年会
    • 発表場所
      東北大学(仙台市)
    • 年月日
      2016-11-29 – 2016-12-02
  • [学会発表] LHDにおけるロックドモード様不安定性発現時のプラズマ回転速度変化の観測2016

    • 著者名/発表者名
      徳沢季彦, 武村勇輝, 渡邊清政, 居田克巳, 吉沼幹朗, 榊原悟, 成嶋吉朗, 土屋隼人, 長山好夫, LHD実験グループ
    • 学会等名
      プラズマ・核融合学会第33回年会
    • 発表場所
      東北大学(仙台市)
    • 年月日
      2016-11-29 – 2016-12-02
  • [学会発表] Magnetic island formation in locked‐like mode in helical plasmas2016

    • 著者名/発表者名
      T.Tokuzawa, Y.Takemura, K.W.Watanabe, S.Sakakibara, Y.Narushima, H.Tsuchiya, Y.Nagayama, S.Inagaki, K.Ida, M.Yoshinuma, K.Tanaka, Y.Suzuki, I.Yamada, and LHD Experiment Group
    • 学会等名
      26th IAEA Fusion Energy Conference
    • 発表場所
      国立京都国際会館(京都市)
    • 年月日
      2016-10-17 – 2016-10-22
    • 国際学会
  • [学会発表] Observation of oscillation of poloidal rotation velocity in LHD2016

    • 著者名/発表者名
      T. Tokuzawa, Y. Takemura, K.W. Watanabe, S. Inagaki, K. Ida, M. Yoshinuma, S. Sakakibara, Y. Narushima, H. Tsuchiya, Y. Nagayama, K. Tanaka, I. Yamada, and the LHD Experiment Group
    • 学会等名
      18th International Congress on Plasma Physics
    • 発表場所
      Kaohsiung, Taiwan
    • 年月日
      2016-06-27 – 2016-07-01
    • 国際学会

URL: 

公開日: 2018-01-16  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi