2016 Fiscal Year Annual Research Report
coupling between turbulent transport and magnetic topology
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15H02336
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| Research Institution | National Institute for Fusion Science |
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Principal Investigator |
居田 克巳 核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 教授 (00184599)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
吉沼 幹朗 核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 助教 (20323058)
小林 達哉 核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 助教 (30733703)
徳沢 季彦 核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 准教授 (90311208)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 磁場トポロジー / 乱流 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
核融合装置では外部から与えたトーラス型をした入れ子状の磁場の中にプラズマを生成・加熱し、高温高圧のプラズマをどのようにして維持するかが重要な課題となっている。この入れ子状の磁場は、プラズマ中に発生した電流の影響で変化し、そのトポロジーを変化させる。よく知られたトポロジー変化として、磁気島と呼ばれる三日月型のトポロジーを持つ磁気面が成長する場合や、さらに異なるモード数に磁気島が重なり合う為に磁気面が失われてしまう場合（ストキャスティック化）がある。特に。このストキャスティック化は、プラズマが突然消滅する電流崩壊という現象の原因にとなっており、核融合プラズマの維持において、極めて重要な課題である。
プラズマの乱流と磁場トポロジーはお互いに相互作用すると考えられる。すなわち、磁場トポロジーの変化によりプラズマの乱流が変化するのみならず、プラズマの乱流が、プラズマの流れに影響を及ぼして磁場トポロジーを変化させる。従って、磁場トポロジーによるプラズマの乱流の変化の計測は、プラズマの振る舞いを理解する上で重要な課題となっている。
プラズマの乱流は、プラズマ中に入射された中性粒子ビームがプラズマで励起されて発光する光の強度の時間変化を高速で計測し、周波数特性や空間相関を解析する事で得られる。本年度はこの磁気島やストキャスティック領域が現れる場所での乱流を同時に計測する為に、約30cm四方のプラズマ像を分光する回転式大口径干渉フィルターを使ったイメージフィルター分光器と64チャンネルの多チャンネルアバランシェダイオード検出器(APD)を設計・制作した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究に必要なビーム放射分光のコンポーネントであるイメージ光ファイバー・イメージフィルター分光器・多チャンネルアバランシェダイオード検出器のすべての制作を終えて、LHDプラズマにおいて乱流計測を開始する準備が順調に進んでいる。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は分光システムの調整・動作チェック・データ処理ソフトの開発・解析手法の確立などの予備的な実験を開始する。ビーム放射分光では２次元の長波長揺動が観測できると言う特徴を生かして、マイクロ波反射で計測した短波長揺動との組み合わせた解析も行う予定である。
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Research Products
(8 results)
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[Journal Article] Abrupt onset of tongue deformation and phase space response of ions in magnetically- confined plasmas2016
Author(s)
K. Ida1,2, T. Kobayashi1,2, K. Itoh1, M. Yoshinuma1, T. Tokuzawa, T. Akiyama, C. Moon, H. Tsuchiya, S. Inagaki & S.-I. Itoh
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Journal Title
Scientific Reports
Volume: 6
Pages: 36217
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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[Presentation] Beam Spectroscopy in Plasma2016
Author(s)
K.Ida, and LHD experiment group
Organizer
8th Korea-Japan Diagnostic Seminar
Place of Presentation
Citadines Haeundae Busan, Korea
Year and Date
2016-08-24 – 2016-08-27
Int'l Joint Research / Invited
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