2009 Fiscal Year Annual Research Report
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21224014
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
伊藤 早苗 Kyushu University, 応用力学研究所, 教授 (70127611)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
矢木 雅敏 九州大学, 応用力学研究所, 教授 (70274537)
藤澤 彰英 九州大学, 応用力学研究所, 教授 (60222262)
稲垣 滋 九州大学, 応用力学研究所, 准教授 (60300729)
伊藤 公孝 核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 教授 (50176327)
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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| Keywords | プラズマ / 乱流 / 構造形成 / 動的応答 / 動的輸送 |
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| Research Abstract |
本研究では、高温磁化不均一プラズマを対象とし、乱流と時空構造の動的応答を解明する事を通じて、磁場閉じ込めプラズマの動的輸送現象を解明することを目的とする。微視的揺動とメゾスケール揺動、更には巨視的パラメータの界面等が生成消滅する、多スケールな「乱流プラズマ構造」の時空構造や動的応答・遷移の物理過程に取り組み、理論・シミュレーション・実験研究を統合して検証するという新たな研究手法を用いて、熱平衡状態からかけ離れた乱流媒質に特有な、大域的・動的乱流輸送にかかわる法則の定式化を目指す。従来の「線形・局所的・決定論的」描像を「非線型揺動・大域的・確率的」描像へと拡張すべく、乱流と乱流輸送研究の枠組みを改革する事を目標とする。「プラズマ乱流物理学」を一段と深く進展させ、動的・大域的な輸送現象のモデルを形成し、磁場閉じ込めプラズマの動的輸送現象を解明し、ITER等の燃焼制御法の確固たる基盤を提供する。
平成21年度では理論・シミュレーション研究としては、多スケール乱流の時空構造についての統計理論、トーラスプラズマの乱流実験をシミュレートするための数値計測トーラス開発、が進展した。重イオンビームプローブ実験に数値計測トーラスを適用し解析結果を得た。実験研究としてはプラズマ装置並びに乱流揺動の動的応答装置が完成した。乱流時空構造の3次元計測、外部励起と動的応答の研究が可能となる。すなわち、周波数の選択性と空間選択性を具備するため、帯状流・ストリーマー外部駆動実験が可能になる。また、乱流スペクトルの中のダイナミックなエネルギー移行の観測法や、競合する揺動成分間の因果関係を検定する解析法を開発した。乱流の新しい形の遷移を実験的に発見しており、これらの手法を適用し、カスヶードの時間スケールに代表されるダイナミックな応答の計測に成功した。
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