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竹永 秀信; 大山 直幸; Bruskin, L. G.*; 間瀬 淳*; 滝塚 知典; 藤田 隆明
Plasma Physics and Controlled Fusion, 48(5A), p.A401 - A408, 2006/05
被引用回数：6 パーセンタイル：21.5(Physics, Fluids & Plasmas)JT-60Uの負磁気シアプラズマにおいて、ペレット入射や電子サイクロトロン入射等の外部摂動を与えた場合に、閉じ込め性能のさらなる改善が観測されている。本発表では、その時の密度揺動と粒子輸送,イオン・電子熱輸送の変化について報告する。強い内部輸送障壁を形成した後にペレットを入射した放電では、内部輸送障壁での密度揺動レベルの顕著な減少が観測された。この時の粒子・熱バランス解析結果は、粒子輸送とイオン熱輸送は低下しているが、電子熱輸送は低下していないことを示している。一方、電子サイクロトロン入射時には、密度揺動レベルの低下を伴わない閉じ込め改善が観測されている。この時、粒子輸送とイオン熱輸送は変化しないが、電子熱輸送が低下することが観測されている。上記結果は、測定された密度揺動は粒子輸送・イオン輸送には強く関連しているが、電子熱輸送との関連は弱いことを示している。この結果は、粒子輸送・イオン熱輸送と電子熱輸送が、異なる空間スケールを持つ揺動で支配されていることを示唆している。さらに、電子サイクロトロン入射時に密度揺動が減少した放電もあり、その時の輸送特性についても報告する。
Bruskin, L. G.*; 大山 直幸; 間瀬 淳*; 篠原 孝司; 三浦 幸俊
Plasma Physics and Controlled Fusion, 46(8), p.1313 - 1330, 2004/08
被引用回数：14 パーセンタイル：42.79(Physics, Fluids & Plasmas)基本的なマイクロ波反射計の信号のみを用いてプラズマ中の密度揺動の波数スペクトルを再構成する方法と実験への適用について議論した。密度揺動の強度が小さい場合には、本手法によりかなり正確に波数スペクトルの再構成が行えることがわかった。一方、揺動強度の推定ではエラーバーが40-60%程度になる。本手法をJT-60U装置のHモード周辺プラズマを測定した反射計信号に適用した結果、
にピークを持つ揺動の存在を示唆している。
大山 直幸; Bruskin, L. G.*; 竹永 秀信; 篠原 孝司; 諫山 明彦; 井手 俊介; 坂本 宜照; 鈴木 隆博; 藤田 隆明; 鎌田 裕; et al.
Plasma Physics and Controlled Fusion, 46(5A), p.A355 - A361, 2004/05
被引用回数：11 パーセンタイル：34.74(Physics, Fluids & Plasmas)JT-60では輸送障壁における密度揺動計測を行うため、ミリ波反射計の開発を進めてきた。原理的に反射計の信号だけで密度揺動の強度を評価することはできないため、2次元フルウェーブシミュレーションコードを用いて反射計信号を模擬し、実際の反射計信号と統計的指標を比較することで密度揺動の強度を評価する解析手法を確立した。Hモードペデスタル部の計測では揺動の強度と波数を同時に決定することができ、密度揺動が1/6以下に低下するとともにポロイダル波数が減少することが明らかになった。一方、内部輸送障壁を持つプラズマにペレット入射を行った際に観測された反射計信号急減時の評価では、密度揺動が1/2以下に低下していることが明らかになった。
Bruskin, L. G.*; 大山 直幸; 間瀬 淳*; 篠原 孝司; 三浦 幸俊
Journal of Plasma and Fusion Research SERIES, Vol.6, p.318 - 321, 2004/00
プラズマ中の密度揺動のポロイダル波数スペクトルと揺動強度を定量的に評価するために、単一周波数のマイクロ波反射計の理論モデルを開発した。このモデルは、ボルン近似のもとでプラズマ中をOモードで伝播する電磁波の2次元波動方程式解析解に基づいている。この解析解は弱い密度揺動だけが存在している場合にポロイダル波数分布を完全に再現できる。また、波数スペクトルが等方であることを仮定することにより、揺動振幅を決定することも可能である。このモデルをJT-60装置のOモード反射計で測定した結果に適用し、プラズマ中の密度揺動の解析を行った。
竹永 秀信; 東島 智; 大山 直幸; Bruskin, L. G.; 小出 芳彦; 井手 俊介; 白井 浩; 坂本 宜照; 鈴木 隆博; Hill, K. W.*; et al.
Nuclear Fusion, 43(10), p.1235 - 1245, 2003/10
被引用回数：71 パーセンタイル：88.64(Physics, Fluids & Plasmas)JT-60Uの負磁気シア及び高
モードプラズマにおける内部輸送障壁(ITB)での粒子と熱輸送の関係について系統的に調べた。ヘリウムと炭素はITB内側で蓄積しないが、重不純物のアルゴンはITB内側で蓄積することを明らかにした。ヘリウムの拡散係数とイオンの熱拡散係数は、高モードプラズマでは、新古典値より5-10倍程度大きく、異常輸送が支配的である。負磁気シアプラズマでは、ヘリウムの拡散係数はイオンの熱拡散係数とともに、異常拡散が支配的な領域から新古典値程度まで減少する。炭素及びアルゴンの密度分布は、イオンの熱拡散係数が新古典値程度まで減少していても、新古典理論から計算される分布より平坦であり、炭素,アルゴンの拡散係数は新古典値より大きい。高モードプラズマに電子サイクロトロン加熱(ECH)を適用した場合に、密度と中心部の軟X線強度が顕著に減少し、アルゴンが中心領域から吐き出されることを見いだした。このとき、密度のITBはほぼ無くなっており、それにより新古典理論で予測される密度勾配によるアルゴンの内向き速度が減少する。負磁気シアプラズマでは、ECHによる明確な密度及び軟X線強度の減少は観測されなかった。このことは、不純物の蓄積を抑えるためには、密度勾配の制御が重要であることを示している。
Bruskin, L. G.; 間瀬 淳*; 大山 直幸; 篠原 孝司; 三浦 幸俊
Plasma Physics and Controlled Fusion, 45(7), p.1227 - 1245, 2003/07
被引用回数：7 パーセンタイル：22.92(Physics, Fluids & Plasmas)密度揺動の非線形相互作用を評価するためのミリ波反射計の適応性について理論的な考察を行った。Coherentとrandomな密度揺動を扱う二次元full-wave反射計シミュレーションによる模擬データ群を作成し、bicoherence関数を求めた。そして、プラズマ密度分布,プラズマ配位,密度揺動のスペクトルと強度の依存性について議論した。その結果、JT-60U周辺プラズマの場合、反射計を用いてcoherentモードのbicoherencyを評価するためには、coherentモードとrandomモードの振幅の比が1より大きいという条件が必要であることがわかった。また、反射層の曲率は大きい方が感度が良いこともわかった。本解析手法を実際のミリ波反射計のデータに適用し、Hモードプラズマのセパラトリックス近傍に強い非線形相互作用を持つ密度揺動が存在することが明らかになった。
Bruskin, L. G.; 大山 直幸; 篠原 孝司; 三浦 幸俊; 近木 祐一郎*; 間瀬 淳*; 長谷川 真*; 花田 和明*
Review of Scientific Instruments, 74(3), p.1473 - 1476, 2003/03
被引用回数：5 パーセンタイル：33.17(Instruments & Instrumentation)反射計による密度揺動測定を考察するために、軸対称な密度分布を用いた、時間的に変動する二次元 full-wave方程式を解析的に扱い、マイクロ波散乱の電場を解くことに成功した。解析的モデルの結果から、プラズマ回転速度測定に用いられているドップラー反射計について考察し、ドップラーシフト測定の精度が、カットオフ層の曲率及び密度揺動のスペクトルに強く依存していることを見い出した。また、密度揺動レベルを定量的に評価する場合、密度揺動のスペクトルが前もって見積もられているときは、揺動指数と呼ばれる反射波信号のパワーに関係したパラメータで揺動強度を定量付けることが有効であると提案している。
Bruskin, L. G.; 間瀬 淳*; 大山 直幸; 三浦 幸俊
Plasma Physics and Controlled Fusion, 44(11), p.2305 - 2325, 2002/11
被引用回数：17 パーセンタイル：48.88(Physics, Fluids & Plasmas)反射計による密度揺動測定を考察するために、軸対称な密度分布を用いた、時間的に変動する二次元 full-wave方程式を解析的に扱い、マイクロ波散乱の電場を解くことに成功した。解析的モデルの結果から、プラズマ回転速度測定に用いられているドップラー反射計についての考察がなされ、ドップラーシフト測定の精度が、カットオフ層の曲率及び密度揺動のスペクトルに強く依存していることが見い出された。また、密度揺動レベルを定量的に評価する場合、密度揺動のスペクトルが前もって見積もられているときは、揺動指数と呼ばれる反射波信号のパワーに関係したパラメータで揺動強度を定量付けることが有効であると提案された。
Bruskin, L. G.; 間瀬 淳*
Journal of the Physical Society of Japan, 71(5), p.1274 - 1279, 2002/05
被引用回数：3 パーセンタイル：29.24(Physics, Multidisciplinary)二次元 full-wave 方程式を用い、反射計測定におけるマイクロ波散乱の解析を中心とする研究を行った。プラズマ密度分布として円筒形モデルを採用し、反射されたマイクロ波電場及び密度揺動により散乱された電場を解析的に得ることに成功した。計算には、プラズマ曲率及び屈折率や非対称の影響の効果も導入し、マイクロ波伝搬の様子を入射から受信までシミュレーションすることができた。また、高曲率プラズマにおけるマイクロ波散乱では短波長の密度揺動に対する感度が高いこと,局所化にも優れていることを明らかにした。
Bruskin, L. G.; 間瀬 淳*
Review of Scientific Instruments, 72(11), p.4139 - 4144, 2001/11
被引用回数：0 パーセンタイル：0.01(Instruments & Instrumentation)円筒形プラズマ中を伝播するマイクロ波の解析を行った。時間に依存する境界条件で、二次元full wave方程式を解き、ホーンから放射されたマイクロ波の具体的な構造が得られた。これは、一次元スラブモデルを二次元円筒形プラズマに拡張して得られた結果であり、軸対称系プラズマにおけるマイクロ波反射計及び超短パルス反射計のシミュレーションに応用できると考えられる。
Bruskin, L. G.; 間瀬 淳*; 山本 明秀*; 近木 祐一郎*
Plasma Physics and Controlled Fusion, 43(10), p.1333 - 1349, 2001/10
被引用回数：14 パーセンタイル：43.48(Physics, Fluids & Plasmas)二次元full wave方程式を用いたマイクロ波超短パルス伝播の解析を中心とする研究を行った。プラズマ密度分布は、linear,non-linear,slab,あるいは円筒形のモデルを採用し、パルスの電場を解析的に得ることができた。計算には、プラズマ曲率の影響とホーンサイズの効果も導入し、代表的なマイクロ波パルスの伝播の様子が入射からプラズマ中における反射まで画像化することができた。また、反射計において、一次元パルスモデルの結果を用いた密度分布再構成の方法(Signal Record Analysis, SRA)を提案し、プロセスプラズマに適用した結果、密度分布を得ることに成功した。SRAは、各周波数に対応するtime delayを解析するという従来の手法と異なり、信号波形の記録を直接用いるため、分布の再構成が安定して得られることがわかった。
