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論文

Extension of the Newcomb equation into the vacuum for the stability analysis of tokamak edge plasmas

相羽 信行; 徳田 伸二; 石澤 朋子*; 岡本 正雄*

Computer Physics Communications, 175(4), p.269 - 289, 2006/08

 被引用回数:42 パーセンタイル:83.94(Computer Science, Interdisciplinary Applications)

2次元Newcomb方程式を数値的に取り扱うための定式化を、ベクトルポテンシャル法を用いて真空磁場エネルギー積分の計算を可能にするために拡張した。この定式化を数値安定性解析コードMARG2Dに実装し、トロイダルモード数の小さいモードから大きいモードまでの理想外部電磁流体(MHD)モードを対象とした安定性解析を1つの物理モデルに基づいて行うことを可能にした。また、この数値コードは並列計算による安定性の評価が可能である。これによって、実験解析やトカマク輸送コードとの連結による統合シミュレーションなどにかかる計算時間の短縮を実現しており、トカマク周辺プラズマの理解を進めるうえで有用な数値解析コードである。

論文

Homodimeric cross-over structure of the human granulocyte colony-stimulating factor (GCSF) receptor signaling complex

玉田 太郎; 本庄 栄二郎; 前田 宜丈*; 岡本 智之*; 石橋 松二郎*; 徳永 正雄*; 黒木 良太

Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 103(9), p.3135 - 3140, 2006/02

 被引用回数:90 パーセンタイル:84.38(Multidisciplinary Sciences)

ヒト顆粒球コロニー刺激因子(GCSF)とそのヒト受容体(GCSF-R)中のリガンド結合領域との複合体の活性構造を2.8${AA}$分解能で決定した。GCSF:GCSF-R複合体の組成比は2:2で、GCSF-R中のIg-likeドメインとGCSFがたすき掛けすることにより二量体化していた。この結合様式はヒトGCSFとマウスGCSF(CRHドメイン)複合体中の様式とは全く異なっており、インターロイキン6とその受容体であるgp130との活性複合体中で確認された様式と類似していた。このIg-likeドメインを介したGCSF-Rの二量体化はこれまでに報告されている熱力学的及び変異体解析の結果と相関性がある。

論文

Crystallization of a 2:2 complex of Granulocyte-Colony Stimulating Factor (GCSF) with the ligand-binding region of the GCSF receptor

本庄 栄二郎; 玉田 太郎; 前田 宜丈*; 小柴 琢己*; 松倉 康子*; 岡本 智之*; 石橋 松二郎*; 徳永 正雄*; 黒木 良太

Acta Crystallographica Section F, 61(8), p.788 - 790, 2005/08

 被引用回数:7 パーセンタイル:55.29(Biochemical Research Methods)

顆粒球刺激因子(GCSF)受容体は顆粒球前駆体の分化や増殖を調節する刺激を細胞内へ伝える。その受容体のリガンド結合部位とGCSFの2:2複合体の結晶化を行った。結晶は1.0Mギ酸ナトリウムを含む0.1M酢酸緩衝液(pH4.6)の条件で結晶化した。空間群は${it P}$4$$_{1}$$2$$_{1}$$2(もしくは${it P}$4$$_{3}$$2$$_{1}$$2)で、セル長は${it a}$=${it b}$=110.1$AA , {it c}$=331.8$AA $であった。しかしながら5$AA $以上の回折データが収集できなかったことから、受容体を陰イオン交換クロマトグラフィーで精製し、再度結晶化を試みた。その結果、3$AA $以上の回折データが収集可能な新たな晶形の結晶が得られた。その結晶の空間群は${it P}$3$$_{1}$$21(or its enantiomorph ${it P}$3$$_{2}$$21)で、セル長は${it a}$=${it b}$=134.8, ${it c}$=105.7$AA $であった。

論文

Application of the two-dimensional Newcomb problem to compute the stability matrix of external MHD modes in a tokamak

相羽 信行*; 徳田 伸二; 石澤 朋子*; 岡本 正雄*

Plasma Physics and Controlled Fusion, 46(11), p.1699 - 1721, 2004/11

 被引用回数:3 パーセンタイル:10.02(Physics, Fluids & Plasmas)

ニューコム方程式の理論をトカマクにおける低-n外部モードに適用し、安定性行列を計算する方法を確立した。安定性行列によって外部モードによるプラズマポテンシャルエネルギーの変化を摂動のプラズマ表面での値で表すことができる。この方法を用いて、理想外部モードのスペクトルの性質を詳細に調べた。それには外部モードと内部モードの結合,通常シア配位と逆シア配位の安定性の違いなどが含まれる。これらの結果は抵抗性壁モードの安定性解析にも有益である。

論文

高エネルギー粒子、新古典輸送シミュレーション研究

岡本 正雄*; 濱松 清隆; 村上 定義*; 中島 徳嘉*

プラズマ・核融合学会誌, 77(6), p.536 - 546, 2001/06

核融合プラズマに対して、著者たちがモンテカルロ法を用いて行ってきた粒子シミュレーションの研究結果と問題点を紹介する。プラズマ中に発生した高エネルギー粒子の減速過程及びその過程におけるプラズマ加熱について述べ、また、これらの過程における高エネルギー粒子の衝突性輸送について考える。第3.1節ではモンテカルロ・シミュレーションの概要・歴史を紹介する(岡本担当)。第3.2節ではトカマクの場合(濱松担当)、第3.3節ではヘリカル系の場合(村上担当)を考える。さらに第3.4節では、新古典輸送を論じる(中島担当)。本章では、著者たちが最近行ってきたモンテカルロ・シミュレーションによる研究結果を中心に概観する。

論文

Neoclassical MHD equilibria with ohmic current

徳田 伸二; 竹田 辰興; 岡本 正雄*

Journal of the Physical Society of Japan, 58(3), p.871 - 886, 1989/03

 被引用回数:7 パーセンタイル:58.94(Physics, Multidisciplinary)

新古典電流効果のあるトカマク・プラズマMHD平衡も無矛盾に求め、オーム電流によって維持されているJFT-2Mトカマク・プラズマの新古典効果を調べた。Lーモード・タイプの平衡では、到達されるポロイダル・ベータ値が低いのでブート・ストラップ電流は、ほとんど流れない。H-モードタイプの平衡では、JFT-2Mで得られているポロイダル・ベータ値に対してオーム電流の30%のブート・ストラップ電流が、また、ポロイダル・ベータ値$$>$$1.5では100%のブート・ストラップ電流が流れる。それらは、ともに電流分布を変えるのに十分な大きさである。新古典電導率は古典的なスピッツァ電導率の約半分であり、オーム電流は鋭く尖るとともに磁気軸での安全係数は低くなる。新古典電導率は観測されるループ電圧をもたらすのに必要な実効電荷数の値を下げるが、尖った電流分布が観測されないためには、中心に集積した不純物が必要である。

報告書

Self-consistent calculations of neoclassical current effects in JET-2M tokamak plasmas

徳田 伸二; 竹田 辰興; 岡本 正雄*

JAERI-M 88-216, 29 Pages, 1988/10

JAERI-M-88-216.pdf:0.54MB

補足電子を含んだ新古典ブートストラップ電流、及び、新古典電導率のあるJFT-2Mトカマク・プラズマのMHD平衡を無矛盾的に調べた。プラズマ柱の大部分がバナナ流域にある条件のもとでは、ブートストラップ電流はポロイダル・ベータ、$$beta$$$$_{J}$$、に比例し、その係数の密度・温度分布依存性は弱い。それゆえ、L-モード・タイプの平衡では到達可能な$$beta$$$$_{J}$$が低いので、ブートストラップ電流はほとんど流れない。H-モード・タイプの平衡ではJFT-2Mで達成されているベータ$$_{J}$$に対して、オーム電流の30%の、また、$$beta$$$$_{J}$$≧1.5では100%のブートスラップ電流が流れ、それらは、電流分布を大きく変える。補足電子によって新古典電導率は古典的なスピッツ電導率の半分の値になり、ピークしたオーム電流分布、したがって磁気軸で低い安全係数をもたらす。

報告書

MHD equilibrium calculations specifying current sources

徳田 伸二; 竹田 辰興; 岡本 正雄*

JAERI-M 88-207, 25 Pages, 1988/10

JAERI-M-88-207.pdf:0.52MB

トロイダル磁場関数や安全係数の代わりに、電流源を与えてMHD平衡を求めるコードを開発した。このコードは、オーム電流で維持されたプラズマ中での新古典電流効果(ブートストラップ電流及び新古典電導率)の無矛盾な解析に有効である。また、このコードは外部源で駆動される非オーム電流及び新古典電流効果のあるトカマク・プラズマの平衡・安定性解析に応用することができる。

論文

トカマクのHモードについて

岡本 正雄*; 安積 正史; 永見 正幸; 鈴木 紀男; 松本 宏

核融合研究, 58(2), p.105 - 127, 1987/00

1982年にASDEXトカマクにおいてHモードが発見されて以来、「良い閉込特性」の研究に実験的努力がはらわれてきた。また、このHモードを解釈するための理論的研究も数多くなされてきた。このレビューでは、Hモードに関するこれまでの実験的理論的研究の成果をまとめる。

論文

Energy relaxation by the tail anisotropy instability during lower hybrid current rise

山極 満; 岡本 正雄*

Nuclear Fusion, 27(5), p.848 - 854, 1987/00

 被引用回数:0 パーセンタイル:1.25(Physics, Fluids & Plasmas)

トカマクの低域混成電流立上げ時におけるテイル非等方不安定性による電子のエネルギー緩和について調べる。逆電場および高周波に関する項を含むフォッカープランク方程式を解くことによって電子の不安定テイル分布を得る不安定性によって励起されるプラズマ波の効果の下における不安定分布の準線型緩和をトロイダル磁場リップルによる粒子損失を評価して解析する。

報告書

Japanese Contributions to IAEA INTOR Workshop,Phase IIA; Chapter V:RF Heating and Current Drive

宮本 健郎*; 杉原 正芳; 木村 晴行; 松本 宏; 小田島 和男; 今井 剛; 福山 淳*; 岡本 正雄*; 永島 孝; 山本 巧; et al.

JAERI-M 82-172, 97 Pages, 1982/11

JAERI-M-82-172.pdf:1.77MB

このレポートはIAEA INTORフェーズIIAワークショップに対する国内の検討報告書の第V章に相当するものである。高周波加熱の物理検討として、イオンサイクロトロン周波数帯および低ハイブリッド周波数帯を用いた自己点火に至る主加熱、低ハイブリッド周波数帯を用いた炉心起動補助と電流駆動に重点を置いた。さらに、これらのシステムの概念設計を行なった。

報告書

Japanese Contributions to IAEA INTOR Workshop,Phase IIA; Chapter IV:Plasma Confinement and Control

宮本 健郎*; 杉原 正芳; 上田 孝寿*; 山本 新; 前野 勝樹; 仙石 盛夫; 鈴木 紀男; 河西 敏; 永見 正幸; 津田 孝; et al.

JAERI-M 82-171, 45 Pages, 1982/11

JAERI-M-82-171.pdf:0.92MB

このレポートは、IAEA INTORフェーズIIAワークショップへの国内の検討報告書の第IV葦に相当するものである。イントール炉心プラズマの閉込め性能、トロイダル磁場リップルにより生じる損失、長時間運転に必要な放電の制御を検討したものである。

報告書

Numerical Study of LHRF Heating in INTOR

今井 剛; 岡本 正雄*; 永島 孝

JAERI-M 9879, 11 Pages, 1981/12

JAERI-M-9879.pdf:0.53MB

大型トカマクでのLHRF(低域混成波帯)高周波加熱の特性について、INTORを例として、検討を行った。トカマクコードは、1次元の流体モデル、RF加熱のコードは、線形理論を用いている。INTORのプラズマに対して、RFの周波数を2.0GHzに選定し、シュミレーションを行った。その結果、加熱効率を改善し、核融合を生じるに充分な温度を達成するためには、高周波加熱結合系の導波管相互の位相差だけでなく、RFパワー、及び周波数のプラズマ・パラメータに応じた、実時間フィード・バック制御の必要性が明らかとなった。

論文

Numerical study of LHRF-heating in a tokamak

今井 剛; 岡本 正雄*; 永島 孝

Journal of the Physical Society of Japan, 50(2), p.647 - 654, 1981/00

 被引用回数:1 パーセンタイル:17.77(Physics, Multidisciplinary)

JFT-2における低域混成波帯(LHRF)の加熱のシミュレーションを、1次元のトカマク輸送コードを用いて行なった。 線形論の範囲内で取扱われた加熱コードを用いた結果と、実験結果を比較し、その差違について、検討した。 以上の結果から、低域混成波(LHW)の2次元伝搬、及び、非線形吸収が加熱の重要なメカニズムであることが明らかとなった。

報告書

トカマク・プラズマの一次元輸送コード,1

天野 恒雄*; 岡本 正雄

JAERI-M 8420, 50 Pages, 1979/09

JAERI-M-8420.pdf:1.2MB

トカマク・プラズマの振舞を解析するため、半径方向1次元の輸送コード(トカマク・コード)を開発した。コードには、中世粒子、不純物、Fokker Planck方程式(NBI、$$alpha$$-加熱)、rf-加熱のルーチンも含まれているが、これらを一変に解説するのは困難なので、今回の報告書では、先ず、コードのうち、もっとも基本的な部分について、計算モデル、数値計算法、コードの使い方について解説し、テスト・ランの結果を示す。不純物、NBI、rf-加熱、Burning Plasma等を含むコードについては別に報告する。

論文

A Method to solve impurity diffusion equation with ionization and recombination source terms

岡本 正雄; 天野 恒雄*

Journal of Chemical Physics, 26(1), p.80 - 86, 1978/01

電離・再結合を含む不純物拡散方程式の新しい数値解法を示した。非変換演算子に対するspitting and fractiural step法に基づき拡散方程式は、原子過程と(電離・再結合を含まない)拡散項とに分けて順次解く。rate equatinは固有値問題として解くことにより電離で決まる早い時間巾$$Delta$$tを取り除くことができる。この方法の精度は0($$Delta$$t$$^{2}$$)である。この方法は、原子過程が正しく取り入れられており、不純物の時間発展が正確に追求できる。トカマク輸送コードと組み合わせることにより、トカマク、プラズマのシミュレーションに役立たせることができる。

報告書

BSAMレベルでの特殊I/Oルーチンの開発

岡本 正雄; 滝塚 知典; 和田 善之*; 岡田 高光*

JAERI-M 7337, 31 Pages, 1977/10

JAERI-M-7337.pdf:0.98MB

BSAMレベルを使用した特殊入出力ルーチンを開発した。これは6つの基本ルーチンから成り、FORTRAN-HのCALL形式で呼び出すことができる。テストの結果、FORTRAN-Hの通常入出力、非同期入出力よりもcpu-time、core-timeともにずっと早くI/Oを処理することが確かめられた。この特殊のルーチンは、核融合・プラズマ物理のI/Oをひんぱんに行う大規模計算機シュミレーションのために非常に役立つものと期待できる。

報告書

Lower Hybrid波の伝搬の計算機シミュレーション

岡本 正雄

JAERI-M 7313, 10 Pages, 1977/10

JAERI-M-7313.pdf:0.55MB

トカマクのLHRHに関係して、Lower Hybird波の伝搬の計算機シミュレーションを行った。2流体方程式・ポアッソン方程式系をleap-frog法で直接数値的に解き、Lower Hybrid波のrayの軌跡を求めた。Rayの軌跡は円錐状をなすが、これを冷たいプラズマ近似、線型近似の場合について調べ、さらに非線型2流体モデルの場合をシュミレートした。自然発生しているドリフト波をモデル的に取り扱い、ドリフト波がrayの軌跡をどのように歪めるか計算した。本報告は、これらの結果の予備的なものである。

報告書

OLYMPUSシステムの導入とプリ・プロセッサの開発

岡本 正雄; 竹田 辰興; 田中 正俊; 浅井 清; 中野 鴻*; 川上 一郎*

JAERI-M 7228, 88 Pages, 1977/08

JAERI-M-7228.pdf:2.36MB

K.V.Roberts等により開発されたOLYMPUSシステムを変換し、原研計算センタに導入した。また、このシステムを働かせるためのプリ・プロセッサを開発した。OLYMPUSシステムは核融合研究やプラズマ物理におけるプログラム作成の標準化や、プログラム交換などに役立つものである。開発されたプリ・プロセッサは、原研OLYMPUSシステムにとって不可欠のものであるが、それ自体、ファイル操作、ファイル作成、ファイル修正などに役立つものである。

報告書

Theoretical investigations of lower hybrid resonance heating in a tokamak

百田 弘*; 福山 淳*; 安積 正史; 岡本 正雄; 滝塚 知典

JAERI-M 6964, 84 Pages, 1977/03

JAERI-M-6964.pdf:2.19MB

LHRHの関して、理論的解析を系統的に行なった。はじめにJT-60のLHRHのための必要なパワー、その他のパラメータの評価を行なった。入射波の線型的なふるまいを広範囲に研究し、新しく解明されたいくつかの重要な事柄を付け加え、従来の線型理論のレビューを行なった。分散、伝搬へのトロイダル効果を詳細に検討し、JT-60の場合についてその効果の具体例を示した。非線型効果は、パラメトリック励起と、ion-tail formation について検討した。dipole-近似を行わずにパラメトリック励起を解析し、JT-60でのしきい値を評価した。強い入射波のために生ずる高エネルギ-を持ったionのtailの形成を理論的に示し、数値計算の結果と良い一致をみた。JT-60においては、これらの非線型効果も重要な役割を果す可能性を示す。

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