Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
小関 隆久; JT-60チーム
Physics of Plasmas, 14(5), p.056114_1 - 056114_12, 2007/05
被引用回数：4 パーセンタイル：15.02(Physics, Fluids & Plasmas)JT-60Uにおいてトロイダル磁場リップルの減少のためフェライト鋼を真空容器内へ装着し、高速イオン損失の減少によって閉じ込め性能の向上とその長時間維持が得られた。高速イオンの損失の減少によって電流と同方向の回転が増えエネルギー閉じ込めが改善し、また、プラズマ体積が大きいときの高速イオン粒子損失が減少したため、壁による安定化効果が増加し、理想MHD安定限界に近い高ベータプラズマが得られた。このとき抵抗性壁モードがアルフェン速度の0.3%程度の低い回転でも安定化できることを明らかにした。さらに、高閉じ込め状態を電流拡散時間の12倍まで延長することに成功し、ITERのハイブリッドシナリオの有力候補となることを示した。定常高ベータプラズマは、さまざまな物理要素が結合した状態になっており、その性能の統合化と自律的性質を持つプラズマの制御が大きな課題となっている。その解明に向けて、物理モデルの構築と統合化を進めており、周辺ペデスタル領域の統合モデルによってELMのシミュレーションを行い、エネルギー損失の衝突周波数依存性の機構を解明した。また、ダイバータ領域の統合化によって、粒子排気効率や放射損失特性について明らかにした。
n modes in JT-60UBriguglio, S.*; Fogaccia, G.*; Vlad, G.*; Zonca, F.*; 篠原 孝司; 石川 正男; 武智 学
Physics of Plasmas, 14(5), p.055904_1 - 055904_10, 2007/05
被引用回数：42 パーセンタイル：79.43(Physics, Fluids & Plasmas)The results of particle-in-cell simulations of a negative neutral beam heated Alfvn-mode experiment in the JT-60U are presented. They seem to match quite well the dynamics of the abrupt large-amplitude event (ALE) experimentally observed in the reference JT-60U discharge. The time scale and frequency spread of the ALE are well reproduced too. The issue of the weaker Alfvn fluctuation phase following the ALEs, characterized by fast frequency sweeping modes, is also investigated and an interpretation of the full JT-60U bursting-mode phenomenology is presented. Finally, the simulation tool is exploited by ad hoc synthetic diagnostics on the fast ion distribution function to get a deeper insight into the ALE nonlinear dynamics. The underlying fast-growing energetic particle mode saturates as resonant energetic ions are scattered out of the resonance region and displaced outwards. The radially displaced ions resonate with outer Alfvn modes and enhance their local drive.
福田 祐仁; 赤羽 温; 青山 誠; 林 由紀雄; 本間 隆之; 井上 典洋*; 神門 正城; 金沢 修平; 桐山 博光; 近藤 修司; et al.
Physics Letters A, 363(2-3), p.130 - 135, 2007/02
高強度レーザー励起航跡場による電子加速は、レーザープラズマ加速器の原理検証や極短パルスX線源開発にとって重要な役割を果たしている。最近、準単色の電子発生が報告され注目を浴びているが、電子注入過程のコントロールによる準単色電子のエネルギー制御と安定化が今後の研究課題となっている。本研究では、強光子場中でのクラスター媒質を用いた電子加速実験を行い、レーザープラズマ加速におけるクラスターの役割について調べた。その結果、クラスター媒質を用いて初めて、指向性を有する相対論電子の発生に成功した(最大エネルギー=58MeV)。電子エネルギー分布は、温度の異なる2つの成分から構成されている。2D-PICシミュレーションによる解析から、高エネルギー成分を構成する電子は、レーザー光との相互作用によってクラスターから生成した電子が、レーザー光に注入され、その後、レーザー光によって直接加速されて生成したものであることが明らかとなった。
影井 康弘; 岸本 泰明; 三好 隆博*; 武智 学
no journal, ,
プラズマ理論シミュレーショングループでは、数値トカマク実験(NEXT)計画の一環として、トカマクプラズマの磁気流体(MHD)現象の非線形ダイナミクスの解明と予測・制御を目指した3次元full-MHDシミュレーションコードの開発を進めている。本講演では、われわれが開発した有限体積-擬スペクトル法MHDコード(MHFVSPコード)を、従来の固定境界問題から実環境下の自由境界問題へ拡張するための計算モデルの改善について述べ、そのようなモデルを実装した新しいコードを用いて行った自由境界シミュレーションの結果を議論する。
余語 覚文; 大道 博行; 森 道昭; 匂坂 明人; 小倉 浩一; 織茂 聡; 桐山 博光; Pirozhkov, A. S.; 金沢 修平; 中井 善基; et al.
no journal, ,
高強度短パルスレーザー-薄膜相互作用における、高速イオン発生のオンライン・リアルタイム測定評価について報告する。発生した高速プロトンは飛行時間法(TOF)分析装置によって測定した。加速器イオンビームを用いてTOF分析装置のエネルギー校正を行い、プロトンのエネルギー分布スペクトルを、レーザーショットごとにリアルタイムで測定することに成功した。集光強度が10
W/cm
の短パルスレーザー照射により発生したMeVエネルギーのプロトンのカットオフエネルギー・及びレーザーからプロトンへのエネルギー変換効率が、レーザープリパルスの強度に強く依存する結果が得られたので報告する。
栗田 源一; Bialek, J.*; 藤田 隆明; 玉井 広史; 松川 誠; 松永 剛; 武智 学; 津田 孝; 小関 隆久; Navratil, G. A.*; et al.
no journal, ,
JT-60SAは、現在EUとの共同でJAEAにおいて設計が行われているトカマク装置である。JT-60SAの主な目的の一つは、高規格化ベータ値、3.5
5.5の定常プラズマを実現することである。以前の解析では、有限抵抗の安定化構造物と能動的フィードバック制御の効果によって得られる限界規格化ベータ値は、3.8であった。この限界ベータ値は、理想安定化構造物を使った場合の限界ベータ値、5.5に比べて非常に低い値で、このことが低い C
の値とフィードバック制御の低効率となっている。このフィードバック制御の低効率に打ち勝つために、われわれは、安定化構造物とフィードバック・コイルの新しい配位を考案した。解析は、JT-60SA プラズマの輸送解析を含んだ新しい平衡に対してコロンビア大学で開発された VALENコードを用いて行われている。また、JAEA で開発されたAEOLUS-FTコードを使ったJT-60Uトカマクにおける電流駆動と圧力駆動RWMの実験データ解析の結果についても発表する。
石井 康友; 安積 正史; Smolyakov, A. I.*
no journal, ,
本研究は、トカマクプラズマの高性能化を阻害する主要な原因の1つと考えられている新古典磁気島(NTM)の発生及び成長機構に関する理論・シミュレーション研究である。NTMに関するこれまでの理論・シミュレーションでは、NTMのもとになる種磁気島の発生臨界値やRutherford型成長を仮定した場合の成長過程の研究が中心であった。本研究では、プラズマ回転を考慮した、高温プラズマに対応したパラメータ領域での種磁気島の生成シミュレーションを行うことにより、種磁気島がこれまでの理論予測とは異なった成長過程を経ることを見いだした。新たに見いだされた成長過程では、エネルギー的に安定なティアリングモードにおける2次的磁気再結合機構の存在が明らかになった。このような、流れのあるプラズマ中での2次的磁気再結合機構は、太陽フレアや実験室プラズマで観測される突発的エネルギー放出過程でも重要な研究課題となっている。
松本 太郎; 岸本 泰明*; Li, J.*
no journal, ,
磁場閉じ込めプラズマでは、さまざまな時定数及び特徴的長さを持つ乱流揺動と、それによって二次的,三次的に生成される帯状流及び大規模な渦構造等が、相互作用しつつ輸送過程に影響を及ぼす。このような時空間スケールが異なる揺らぎが混在している系における輸送の解析には、シミュレーションによる再現とともに、それらの揺らぎの特性をさまざまな側面から同定し、特徴付けることが重要である。本研究では、ジャイロ流体モデルを用いた電子温度勾配モード乱流の3次元スラブ配位シミュレーションを行い、トカマクプラズマにおける帯状流の形成や間歇的な熱流束等の輸送特性と、揺動から得られる相関次元との関係を明らかにした。また、電場と圧力揺動とのクロススペクトル解析から、帯状流による乱流輸送の低減が、ポロイダル電場と圧力揺動とのコヒーレンスの減少及び位相の同調という二つの異なる素過程に起因することを明らかにした。さらに、バイスペクトル解析から、帯状流に支配され乱流におけるモード間のエネルギー輸送に関して、大規模渦構造を伴う一般化ケルビンヘルムホルツモードが主要な役割を担っていることを明らかにした。
