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2008 Fiscal Year Annual Research Report

等価的中性粒子ビーム入射による高ベータコンパクトトーラスの加速・粒子補給法の開発

Research Project

Project/Area Number 19560829
Research InstitutionNihon University

Principal Investigator

高橋 努  Nihon University, 理工学部, 教授 (50179496)

Keywords磁場反転配位プラズマ / 移送法 / 等価的中性粒子入射 / 衝突輻射モデル / 中性粒子密度計測 / 閉じ込め特性改善 / トロイダル流速シアー / セパラトリックスのベータ値
Research Abstract

(1)磁場反転配位(FRC)プラズマの背景にある中性粒子中および弱電離プラズマ中への移送実験の検討から背景粒子による等価的な中性粒子ビームの効果が明確にされた。現在の実験パラメータ領域(移送速度が音速程度(100km/s),背景粒子が重水素)では,背景粒子入射による粒子補給や周辺プラズマパラメータの改善により粒子閉じ込め時間や磁束減衰時間の伸長など閉じ込め特性の改善が顕著にみられる。粒子シミュレーションに於いても同様の結果が示された.さらに背景粒子種や移送速度の最適化によりプラズマ加熱の効果(エネルギー供給)を顕著にする可能性も示された.(2)磁場反転配位周辺に存在する中性粒子数を分光的な手法で見積もる方法が確立された.衝突輻射モデルをベースにトカマクなどで用いられる方法を改良した.逆バイアステータピンチ法で生成されるFRCプラズマでは,この手法を用いると周辺に1x10_<19>m_<-3>の中性粒子が存在していると思われる.生成過程における中性粒子の振舞いは,電子密度や磁場分布の時間推移から推測されるもの矛盾してないことがわかった.(3)FRCプラズマのトロイダル流速のシアーの観測が行われた.従来の観測と異なり,配位の生成直後は常磁性方向に流速(10km/s)を持っているが平衡状態に向けて反磁性方向への加速が促進され平衡状態の20μsには反磁性方向の流速となることがわかった.回転不安定性の成長が顕著に観測される35μsには,20km/sに達する.セパラトリックス付近にトロイダル流速のシアーがあることがわかった.これらがFRCプラズマの安定性に関係するものと思われる.

  • Research Products

    (10 results)

All 2008

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (7 results)

  • [Journal Article] Effects of background neutral particles on a field-reversed configuration plasma in the translation process2008

    • Author(s)
      Yoshiki Matsuzawa, Tomohiko Asai, Tsutomu Takahashi, Toshiki Takahashi
    • Journal Title

      Physics of Plasmas 15

      Pages: 082504, 1-8

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 小特集「極限高ベークプラズマ閉じこめ : FRC研究の新展開」2008

    • Author(s)
      浅井朋彦, 高橋努, 他11名
    • Journal Title

      プラズマ核融合学会誌J PFR, 498-540 84(8)

      Pages: 498-540

  • [Journal Article] 小特集「ITER時代における大学の革新的閉じ込め概念研究のあり方」2008

    • Author(s)
      政宗貞男, 永田正義, 高橋 努, 他13名
    • Journal Title

      プラズマ核融合学会誌JPFR 84(11)

      Pages: 750-821

  • [Presentation] Control of plasma dynamics in a translation process of field-reversed configuration2008

    • Author(s)
      高橋 努
    • Organizer
      第14回国際プラズマ物理学会議2008(ICPP2008)
    • Place of Presentation
      福岡国際会議センター
    • Year and Date
      20080908-12
  • [Presentation] 磁場反転配位プラズマの生成過程における中性粒子の振る舞い2008

    • Author(s)
      田邨尚郎, 浅井朋彦, 高橋努, 他10名
    • Organizer
      プラズマ・核融合学会
    • Place of Presentation
      栃木県総合文化センター
    • Year and Date
      2008-12-05
  • [Presentation] 移送過程における磁場反転配位プラズマ形状の決定2008

    • Author(s)
      日吉まゆ, 浅井朋彦, 高橋努, 他10名
    • Organizer
      プラズマ・核融合学会
    • Place of Presentation
      栃木県総合文化センター
    • Year and Date
      2008-12-05
  • [Presentation] プラズマにおけるトロイダルシヤー流の観測2008

    • Author(s)
      山本直樹, 浅井朋彦, 高橋努, 他10名
    • Organizer
      プラズマ・核融合学会
    • Place of Presentation
      栃木県総合文化センター
    • Year and Date
      2008-12-05
  • [Presentation] Particle and energy recovery process of a high-beta compact toroidal translated along an asymmetric mirror field2008

    • Author(s)
      Y. Matsuzawa, T. Asai, T. Takahashi, et al
    • Organizer
      7^<th> International Conference on Open magneic System for Plasma Confinement
    • Place of Presentation
      大韓民国, Daejeon EXP O Park
    • Year and Date
      2008-07-15
  • [Presentation] Self-generated toroidal flow in a high-beta compact toroid withmirror configuration2008

    • Author(s)
      N. Yamamoto, T. Asai, T. Takahashi, et al.
    • Organizer
      7^<th> International Conference on Open magnetic System for Plasma Confinement
    • Place of Presentation
      大韓民国, Daejeon EXP O Park
    • Year and Date
      2008-07-15
  • [Presentation] Particle and energy recovery process of a high-beta compact toroidal translated along an asymmetric mirror field2008

    • Author(s)
      T. Asai, Y. Matsuzawa, T. Takahashi, et al
    • Organizer
      Innovative Confinement Concepts Workshop and US-Japan Workshop on Improvement in the Confinement of Compact Torus Plasmas
    • Place of Presentation
      アメリカ合衆国ネバダ州Reno
    • Year and Date
      2008-06-24

URL: 

Published: 2010-06-11   Modified: 2016-04-21  

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