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mutant in a salt-tolerant accession revealed an importance of salt acclimation ability in plant salt tolerance有賀 裕剛*; 香取 拓*; 吉原 亮平*; 長谷 純宏; 野澤 樹; 鳴海 一成; 井内 聖*; 小林 正智*; 手塚 健二*; 坂田 洋一*; et al.
Plant Signaling & Behavior (Internet), 8(7), p.e24779_1 - e24779_5, 2013/07
シロイヌナズナの354系統の中には、NaCl濃度を0mMから225mmに急激に変化させる試験において、対照となるCol-0系統に比べて高い耐塩性を示す系統がある。また、Zu-Oを含む数系統では、中程度の塩ストレスに暴露された後に高い耐塩性が誘導される。したがって、シロイヌナズナは塩ショックに対する耐性と塩馴化による耐性の少なくとも2種類の耐性機構を有すると思われる。シロイヌナズナの耐塩性系統の耐性メカニズムを明らかにするため、われわれはイオンビームで変異処理したZu-0の実生から塩感受性の変異体を単離した。この変異体は、SOS1遺伝子の1塩基欠失によって塩ショックストレス下で著しい生育抑制を示し、Col-0よりも塩に感受性である。しかし、この変異体はZu-0と同様に、100mMのNaClに7日間暴露した後に750mMのソルビトールに20日間暴露した後も生育することができるが、Col-0は同条件において明らかな白化を示した。したがって、塩馴化に必要な遺伝子は塩ショック耐性に必要な遺伝子とは異なり、塩や浸透圧耐性の獲得に重要な役割を果たしていると考えられる。
林 伸彦; Parail, V.*; Koechl, F.*; 相羽 信行; 滝塚 知典; Wiesen, S.*; Lang, P. T.*; 大山 直幸; 小関 隆久
Nuclear Fusion, 51(10), p.103030_1 - 103030_8, 2011/10
被引用回数：6 パーセンタイル：27.22(Physics, Fluids & Plasmas)Two integrated core / scrape-off-layer / divertor transport codes TOPICS-IB and JINTRAC with links to MHD stability codes have been coupled with models of pellet injection to clarify effects of pellet on the behavior of edge localized modes (ELMs). Both codes predicted the following two triggering mechanisms. The energy absorption by the pellet and its further displacement due to the 
drift, as well as transport enhancement by the pellet, were found to be able to trigger the ELM. The ablated cloud of pellet absorbs the background plasma energy and causes a radial redistribution of pressure due to the subsequent drift. Further, the sharp increase in local density and temperature gradients in the vicinity of ablated cloud could cause the transient enhancement of heat and particle transport. Both mechanisms produce a region of increased pressure gradient in the background plasma profile within the pedestal, which triggers the ELM. The mechanisms have the potential to explain a wide range of experimental observations.
林 伸彦; 本多 充; 星野 一生; 濱松 清隆; 清水 勝宏; 滝塚 知典; 小関 隆久; 福山 淳*
Plasma and Fusion Research (Internet), 6(Sp.1), p.2403065_1 - 2403065_8, 2011/08
Development and integration of models for the whole tokamak plasma have progressed on the basis of experimental analyses and first principle simulations. Integrated models of core, edge-pedestal and scrape-off-layer (SOL)-divertor clarified complex and autonomous features of reactor relevant plasmas. The integrated core plasma model including an anomalous transport of alpha particles by Alfv
n eigenmodes is developed in the core transport code TOPICS-IB and indicates the degradation of fusion performance. The integrated rotation model is developed in the advanced transport code TASK/TX and clarifies the mechanism of alpha particle-driven toroidal flow. The transport model of high-Z impurities is developed and predicts large inward pinch in a plasma rotating in the direction counter to the plasma current. TOPICS-IB is extended to include the edge-pedestal model by integrating with the stability code, simple SOL-divertor and pellet models, and clarifies the mechanism of pellet triggered ELM. The integrated SOL-divertor code SONIC is further integrated with TOPICS-IB and enables to study and design operation scenarios compatible with both the high confinement in the core and the low heat load on divertor plates.
林 伸彦; 大山 直幸; 滝塚 知典; 相羽 信行; 小関 隆久
Nuclear Fusion, 51(7), p.073015_1 - 073015_7, 2011/07
被引用回数：5 パーセンタイル：23.35(Physics, Fluids & Plasmas)The effect of core pressure gradient just inside the top of the pedestal on the energy loss due to type-I edge localized modes (ELMs) has been studied. The analysis of the experimental data from JT-60U shows that the ELM energy loss increases with the pressure gradient inside the pedestal. The dependence of ELM energy loss on the pressure gradient inside the pedestal is similar to that predicted by the integrated code TOPICS-IB. The stability of linear ideal MHD modes is analyzed by using experimental profiles. It is found that the steep core pressure gradient inside the pedestal broadens inward eigenfunction profiles of unstable modes. The TOPICS-IB simulation predicted that this broadening can enhance the ELM energy loss.
林 伸彦; Parail, V.*; Koechl, F.*; 相羽 信行; 滝塚 知典; Wiesen, S.*; Lang, P.*; 大山 直幸; 小関 隆久; JET-EFDA Contributors*
Proceedings of 23rd IAEA Fusion Energy Conference (FEC 2010) (CD-ROM), 8 Pages, 2011/03
Two integrated core / scrape-off-layer (SOL) / divertor transport codes TOPICS-IB and JINTRAC with links to MHD stability codes have been coupled with models of pellet injection to clarify effects of pellet on the behavior of edge localized modes (ELMs). The energy absorption by pellet and its further displacement due to EB drift as well as transport enhancement by the pellet were found to be able to trigger the ELM. The ablated cloud of pellet absorbs the background plasma energy and causes the radial redistribution of pressure due to the subsequent EB drift. On the other hand, the sharp increase in local density and temperature gradients in the vicinity of ablated cloud could cause transient enhancement of heat and particle transport. Both mechanisms produce a region of an increased pressure gradient in the background plasma profile within the pedestal, which triggers the ELM. The mechanisms have the potential to explain a wide range of experimental observations.
飛田 健次; 西尾 敏*; 榎枝 幹男; 中村 博文; 林 巧; 朝倉 伸幸; 宇藤 裕康; 谷川 博康; 西谷 健夫; 礒野 高明; et al.
JAEA-Research 2010-019, 194 Pages, 2010/08
JAEA-Research-2010-019-01.pdf:48.47MBJAEA-Research-2010-019-02.pdf:19.4MB
発電実証だけでなく、最終的には経済性までを一段階で見通しうる核融合原型炉SlimCSの概念設計の成果を報告する。核融合の開発では、これまで、1990年に提案されたSSTR(Steady State Tokamak Reactor)が標準的な原型炉概念とされてきたが、本研究はSSTRより軽量化を図るため小規模な中心ソレノイドを採用して炉全体の小型化と低アスペクト比化を図り、高ベータ及び高楕円度(グリーンワルド密度限界を高めうる)を持つ炉心プラズマにより高出力密度を目指した。主要パラメータは、プラズマ主半径5.5m,アスペクト比2.6,楕円度2.0,規格化ベータ値4.3,核融合出力2.95GW,平均中性子壁負荷3MW/m
とした。この炉概念の技術的成立性を、プラズマ物理,炉構造,ブランケット,超伝導コイル,保守及び建屋の観点から検討した。
荒木 政則; 林 君夫; 飛田 健次; 西谷 健夫; 谷川 博康; 野澤 貴史; 山西 敏彦; 中道 勝; 星野 毅; 小関 隆久; et al.
プラズマ・核融合学会誌, 86(4), p.231 - 239, 2010/04
ITER計画を支援するとともに、核融合エネルギーの早期実現に向けての活動を行う幅広いアプローチ(BA)活動は、この目的のためにITERの建設期間中にさまざまな研究開発を行う日欧の共同事業である。ここでは、国際核融合エネルギー研究センター事業の活動の概要について説明するとともに、現在の進捗状況及び今後の計画・展望について述べる。
小関 隆久; 林 伸彦; 本多 充; 相羽 信行; 濱松 清隆; 清水 勝宏; 川島 寿人; 星野 一生; 滝塚 知典; 徳田 伸二
Journal of Plasma and Fusion Research SERIES, Vol.8, p.1138 - 1142, 2009/09
Integrated modeling on areas of plasma core, edge-pedestal and scrape-off-layer (SOL)-divertor progressed based on the researches in JT-60U experiments. In the core plasma, an anomalous transport model of fast particles due to the Alfvn eigenmode is proposed, and a new one-dimensional core transport code, which can describe the radial electric field and plasma rotations, self-consistently, is developed. The integrated code TOPICS-IB is improved in the edge pedestal region, and effects of the pressure profile inside the pedestal and the collisionality dependence on the ELM energy loss are clarified. The impurity Monte Carlo code is incorporated to the integrated divertor code SONIC. Simulation of impurity behavior at X-point MARFE successfully produced the complete detached plasma, where a part of sputtered carbon penetrates into the main plasma and contributes to the enhanced radiation near the X-point.
林 伸彦; 滝塚 知典; 相羽 信行; 大山 直幸; 小関 隆久; Wiesen, S.*; Parail, V.*
Nuclear Fusion, 49(9), p.095015_1 - 095015_8, 2009/09
被引用回数：15 パーセンタイル：50.06(Physics, Fluids & Plasmas)Energy loss due to an edge localized mode (ELM) crash and its cycle have been studied by using an integrated core transport code with a stability code for peeling-ballooning modes and a transport model of scrape-off-layer (SOL) and divertor plasmas. The integrated code reproduces a series of ELMs in which the ELM energy loss increases with decreasing collisionality and the ELM frequency increases linearly with the input power, as seen in experiments of type-I ELMs. A transport model with the neoclassical transport in the pedestal connected to the SOL parallel transport reproduces a lowered inter-ELM transport in the case of low collisionality so that the ELM loss power is enhanced as observed in experiments. The inter-ELM energy confinement time evaluated from simulation results agrees with the JT-60U scaling. The steep pressure gradient in the core just beyond the pedestal top, desirable for improved H-mode plasmas with the 
factor above unity, is found to enhance the ELM energy loss and reduce the ELM frequency so that the ELM loss power remains constant. The steep pressure gradient in the core beyond the pedestal top broadens eigenfunction profiles of unstable modes and possibly induces subsequent instabilities. In the subsequent instabilities, when a large energy is transported to the vicinity of the separatrix by the instabilities, a subsequent instability arises near the separatrix and makes an additional loss.
飛田 健次; 西尾 敏; 榎枝 幹男; 川島 寿人; 栗田 源一; 谷川 博康; 中村 博文; 本多 充; 斎藤 愛*; 佐藤 聡; et al.
Nuclear Fusion, 49(7), p.075029_1 - 075029_10, 2009/07
被引用回数：137 パーセンタイル：97.72(Physics, Fluids & Plasmas)最近の核融合原型炉SlimCSに関する設計研究では、おもに、ブランケット,ダイバータ,材料,保守を含む炉構造の検討に重点を置いている。この設計研究における炉構造の基本的考え方とそれに関連する課題を報告する。楕円度のついたプラズマの安定化と高ベータ化のため、セクター大の導体シェルを交換ブランケットと固定ブランケット間に設置する構造とした。また、ブランケットには、加圧水冷却,固体増殖材を採用することとした。従来の原型炉設計で検討していた超臨界水冷却を利用するブランケット概念に比べ、トリチウム自給を満足するブランケット概念の選択肢はかなり絞られる。ダイバータ技術やその材料について考慮すると、原型炉のダイバータ板での熱流束上限は8MW/m以下とすべきであり、これは原型炉で取り扱うパワー(すなわち、アルファ加熱パワーと電流駆動パワーの和)に対して大きな制約となりうる。
諫山 明彦; 松永 剛; 小林 貴之; 森山 伸一; 大山 直幸; 坂本 宜照; 鈴木 隆博; 浦野 創; 林 伸彦; 鎌田 裕; et al.
Nuclear Fusion, 49(5), p.055006_1 - 055006_9, 2009/05
被引用回数：61 パーセンタイル：89.55(Physics, Fluids & Plasmas)本論文では、JT-60Uにおける電子サイクロトロン電流駆動(ECCD)を用いた新古典テアリングモード(NTM)の安定化に関して述べている。
のNTMを完全に安定化するために必要な最小の電子サイクロトロン(EC)波パワーを実験的に調べた結果、JT-60Uの実験条件では、NTM発生位置におけるEC駆動電流密度と自発電流密度との比が約0.4-0.5であることがわかった。また、のNTMの回転に同期してECCDを変調した結果、変調しない場合に比べ2倍以上安定化効果が大きいことがわかった。また、磁気島のX点に入射した場合はNTMが不安定化されることが実験的に初めて観測された。さらに、変調の位相と安定化効果に関するモデル計算の結果と比較した結果、実験結果とおおむね一致することがわかった。
林 伸彦; 滝塚 知典; 相羽 信行; 大山 直幸; 小関 隆久; Wiesen, S.*; Parail, V.*
Proceedings of 22nd IAEA Fusion Energy Conference (FEC 2008) (CD-ROM), 8 Pages, 2008/10
The energy loss due to an edge localized mode (ELM) crash and its cycle have been studied by using an integrated transport code with a stability code for peeling-ballooning modes and a transport model of scrape-off-layer (SOL) and divertor plasmas. The integrated code reproduces a series of ELMs with the following characteristics. The ELM energy loss increases with decreasing the collisionality and the ELM frequency increases linearly with the input power, as the same as experiments of type-I ELMs. A transport model with the pedestal neoclassical transport connected to the SOL parallel transport reproduces the inter-ELM transport, which decreases in the low collisionality so that the ELM loss power is enhanced as observed in experiments. The inter-ELM energy confinement time agrees with the scaling based on the JT-60U data. The steep pressure gradient inside the pedestal top, required for improved H-mode plasmas with the 
factor above unity, is found to enhance the ELM energy loss and reduce the ELM frequency so that the ELM loss power remains constant. The steep pressure gradient inside the pedestal top broadens the region of the ELM enhanced transport and induces subsequent instabilities. When the large energy is transported near to the separatrix by the instabilities, a subsequent instability arises near the separatrix and makes an additional loss.
Giruzzi, G.*; Park, J. M.*; Murakami, M.*; Kessel, C. E.*; Polevoi, A.*; Sips, A. C. C.*; Artaud, J. F.*; Basiuk, V.*; Bonoli, P.*; Budny, R. V.*; et al.
Proceedings of 22nd IAEA Fusion Energy Conference (FEC 2008) (CD-ROM), 8 Pages, 2008/10
The modeling of the steady-state ITER scenarios is reviewed, as a subject of common work of the ITPA-SSO group. Focus is made not only on the basic physics issues, resulting from theory and experiments, but also on the difficulties and the needs of integrated modeling. Specific issues connected with high bootstrap fraction in the long pulse operation are addressed. Bootstrap current can be enhanced either by large pedestal temperatures, or by Internal Transport Barriers (ITB). Recent simulations for both high-pedestal scenarios and ITB scenarios are compared. Results of code benchmarking for typical parameters of ITER scenarios are also analyzed, and prospects for improvement of the integrated modeling capability will be discussed.
鈴木 喜雄; 中島 康平; 櫛田 慶幸; 木野 千晶; 青柳 哲雄; 中島 憲宏; 射場 克幸*; 林 伸彦; 小関 隆久; 戸塚 俊之; et al.
Fusion Engineering and Design, 83(2-3), p.511 - 515, 2008/04
被引用回数：3 パーセンタイル：23.55(Nuclear Science & Technology)那珂核融合研究所と核融合科学研究所との共同研究により、システム計算科学センターでは、原子力グリッド基盤(AEGIS)をもとに、核融合研究の実験や解析のための統合フレームワークの確立を目指している。AEGISは、遠隔地の研究者が、インターネットを介して効率的,協調的に研究開発を実施可能とする基盤を提供することを目的にシステム計算科学センターにおいて開発が進められている。統合フレームワークの構築を目指し、われわれは、AEGISを既存の3つのシステム: 実験システム,遠隔データ収集システム,統合解析システムに適用している。実験システムに対しては、JT-60を用いた安全な遠隔実験システムを達成している。遠隔データ収集システムに対しては、LHDのデータ収集・管理システム(LABCOMシステム)とJT-60のデータシステムから得られる実験データを透過的に扱えるシステム構築を進めている。統合解析システムは、異なる研究機関にまたがって異機種計算機環境で実行可能なシステムへと拡張されている。
林 伸彦; 滝塚 知典; 相羽 信行; 小関 隆久; 大山 直幸
Contributions to Plasma Physics, 48(1-3), p.196 - 200, 2008/03
被引用回数：3 パーセンタイル：13.2(Physics, Fluids & Plasmas)周辺部局在モード(ELM)により引き起こされるエネルギー損失に対する圧力分布の効果を、統合コードTOPICS-IBを用いて調べた。TOPICS-IBは、輸送コードに基づき、ピーリング-バルーニングモード安定性コードとスクレイプオフ層-ダイバータプラズマモデルを統合したものである。ペデスタル頂上内側の急峻な圧力勾配が、不安定性の固有関数を広げることによりELMで増幅される輸送の範囲を広げて、ELMによるエネルギー損失を増倍させることを明らかにした。シミュレーションで得られたエネルギー損失は、多装置の実験データベースに示されるように、ペデスタルエネルギーの15%以上になる。
相羽 信行; 林 伸彦; 滝塚 知典; 徳田 伸二; 小関 隆久
Journal of Physics; Conference Series, 123, p.012008_1 - 012008_11, 2008/00
被引用回数：3 パーセンタイル：72.8(Physics, Fluids & Plasmas)エッジローカライズモード(ELM)の原因の1つである周辺理想MHD不安定性のモード構造に対する平衡量、特にプラズマ断面形状と周辺部ペデスタル領域よりも内側の圧力分布の影響について数値解析を行った。その結果、ペデスタル領域の幅は同じであってもペデスタル領域よりも内側の圧力勾配を大きくすることにより、モード構造がプラズマ中心方向に広がった不安定性が発生すること、さらにこのようなモード構造の広がりはプラズマ断面形状が強く非円形化されている(楕円度・三角度が大きい)方が顕著に表れることを明らかにした。これは、非円形度の大きいプラズマではペデスタルを含むプラズマ周辺領域とそれよりもプラズマ中心に近い領域におけるバルーニングモードの安定化効果の差が大きくなるため、ペデスタル内側における圧力勾配がペデスタル領域における安定限界圧力勾配よりも小さくてもバルーニングモードの安定限界に近づくことが可能となることにより、ペデスタル・ペデスタル内側の各領域を跨いだ構造を持つ不安定モードが現れることが原因であることを示した。
林 伸彦; 滝塚 知典; 相羽 信行; 小関 隆久; 大山 直幸
Journal of Physics; Conference Series, 123, p.012025_1 - 012025_10, 2008/00
被引用回数：5 パーセンタイル：82.8(Physics, Fluids & Plasmas)周辺部局在モード(ELM)に対する密度ダイナミクス効果を、統合コードTOPICS-IBによるシミュレーションで調べた。そのために、中性粒子モデルをTOPICS-IBに統合した。TOPICS-IBが、密度ダイナミクスを含めたプラズマ全体の挙動をシミュレーションできることを確かめた。ELM前の密度分布とELM中のスクレイプオフ層(SOL)密度の上昇のために、実験で観測されたようにELMによる粒子損失は衝突周波数に依存しないことがわかった。以前の研究のように衝突周波数を人為的に増倍する代わりに、密度・温度を変えることにより、ELMによるエネルギー損失の衝突周波数依存性がブートストラップ電流とSOL輸送に起因することを確かめた。さらに、温度緩和の効果によりイオンの対流損失と荷電交換損失が衝突周波数依存性を強めることを明らかにした。
濱松 清隆; 滝塚 知典; 林 伸彦; 小関 隆久
Plasma Physics and Controlled Fusion, 49(12), p.1955 - 1969, 2007/12
被引用回数：12 パーセンタイル：40.38(Physics, Fluids & Plasmas)新古典ティアリングモード(NTM)による磁気島内での電子サイクロトン電流駆動(ECCD)の数値シミュレーションを行った。EC波の共鳴領域が磁気島のO点近傍に局在すると仮定し、電子のドリフト軌道を追跡するとともに、クーロン衝突とEC波による電子速度の変化をモンテカルロ法で模擬した。その結果、(1)駆動電流はEC波共鳴領域を含むヘリカル磁束内部に強く閉じ込められ、「Snake」状の3次元空間構造を形成すること,(2)電流駆動効率は磁気島のない軸対称磁場の場合に比べて、1.5倍以上改善されること(10MW入射の場合),(3)EC波のパワーを増加させることにより、駆動電流の空間分布はO点近傍に尖塔化が強くなること、すなわち、電流密度の上昇率は電流駆動効率の上昇率を上回ること、がわかった。NTMの安定化はO点近傍に駆動する電流密度が鍵と考えられているため、従来の磁気島のない場合でのECCD解析より、磁気島内でのECCD解析はNTM安定化に必要なECパワーを低減することがわかった。
諫山 明彦; 鈴木 隆博; 林 伸彦; 井手 俊介; 濱松 清隆; 藤田 隆明; 細山 博己; 鎌田 裕; 長崎 百伸*; 大山 直幸; et al.
AIP Conference Proceedings 933, p.229 - 236, 2007/10
電流分布及び不安定性を制御することは、高ベータプラズマを維持するうえで重要である。JT-60Uでは、2GHz帯の低域混成波(LH)入射装置を用いた実時間電流分布制御、及び110GHz電子サイクロトロン波(EC)入射装置を用いた新古典テアリング不安定性(NTM)の安定化を行った。実時間電流分布制御においては、モーショナル・シュタルク計測により実時間で安全係数を測定し、LH波を最適なパワーで入射するシステムを開発した。その結果、LH波入射により安全係数の極小値
を指令値通りに制御することに成功した。NTM安定化に関しては、EC電流駆動によりのNTMの安定化を行った(
, 
はそれぞれポロイダルモード数、及びトロイダルモード数)。特に、ECCD位置の違いによる安定化効果及び不安定化効果を実験的に明らかにした。また、TOPICSコードを用いてNTMの時間発展のシミュレーションを行った結果、実験において観測されたNTMの安定化及び不安定化が再現されることを明らかにした。また、TOPICSコードを用いてJT-60SAにおけるNTM安定化のシミュレーションを行った。シミュレーションにおいて必要となる未定乗数はJT-60UのNTM実験により得られたものを用いた。その結果、EC波入射角度を最適化すると、空間的に非常に局在化した電流駆動が得られ低いEC波パワーでNTMが安定化できることが明らかになった。
諌山 明彦; 大山 直幸; 浦野 創; 鈴木 隆博; 武智 学; 林 伸彦; 長崎 百伸*; 鎌田 裕; 井手 俊介; 小関 隆久
Nuclear Fusion, 47(8), p.773 - 782, 2007/08
被引用回数：29 パーセンタイル：69.18(Physics, Fluids & Plasmas)本論文ではJT-60UにおけるECCDによるNTMの能動的制御に関して記述している。JT-60Uでは、鋸歯状振動反転半径の内側にco方向に電子サイクロトロン電流駆動(ECCD)を行うことにより、ポロイダルモード数
,トロイダルモード数
のNTMの成長を抑制することに成功した。このことは、鋸歯状振動と小振幅の
NTMが大きな閉じ込め劣化を起こすことなく共存できる可能性を示している。また、のNTMの発生位置にECCDを行うことにより、電子サイクロトロン(EC)波駆動電流密度と自発電流密度の比が小さい値でもNTMを完全に安定化できることを実証した。また、ECCD位置とNTM安定化効果に関して、(1)NTM発生位置からのECCD位置のずれが磁気島幅の半分程度以内のときのみに安定化効果が強く現れる、(2)ECCD位置が磁気島幅程度ずれたときには不安定化効果が現れるということを実験的に明らかにした。また、TOPICSコードを用いてのNTMのシミュレーションを行った結果、上記の応答がよく再現できることが明らかになった。さらに、TOPICSシミュレーションの結果、ECCD幅を狭くすることによりNTM安定化に要するEC波パワーを大幅に減らすことができることも明らかになった。
