レーザー偏光法を用いた核燃焼プラズマの平衡再構築に関する研究

Equilibrium reconstruction of burning plasma utilizing laser polarimetry

今澤 良太; 河野 康則; 伊丹 潔

Imazawa, Ryota; Kawano, Yasunori; Itami, Kiyoshi

本発表は、ITERポロイダル偏光計の研究開発で得られた、レーザー偏光法を用いた平衡解析に関する近年の新たな知見を総括するものである。ITERのような核燃焼プラズマでは、従来の偏光法と異なり(1)ファラデー効果とコットンムートン効果のカップリングと(2)相対論効果という2つの物理過程が無視できなくなる。著者らは、これらの物理課程を考慮した磁場再構築コードCUPIDを開発した。CUPIDコードを用いて、上述の物理過程が存在する場合でも偏光計から高精度な磁場再構築が可能であることを初めて明らかにした。また、ファラデー効果とコットンムートン効果の相対論効果に対する依存性の差異に着目し、偏光計のデータから磁場だけでなく、電子密度と電子温度も同時に再構築可能であることを明らかにした。また、これらの計算に適用可能な、平衡を解く新たな手法を考案した。新たな手法はメッシュレス法を利用しており、従来の有限要素法に比べ、高速かつ高精度であることを明らかにした。

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