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相羽 信行; 本多 充; 神谷 健作
no journal, ,
非圧縮仮定とFrieman-Rotenberg方程式の導出方法を用いて線形ドリフトMHD方程式を解く数値コードMINERVA-DIを開発し、このコードを用いてエッジローカライズモードの原因となるトカマク周辺MHD安定性の数値解析を行った。その結果、イオン反磁性ドリフト効果により強く安定化されたトカマク周辺MHD安定性であっても、プラズマ回転によって安定化効果が無効化されうることを明らかにした。また、この効果は、プラズマの粒子種、特に有効質量および有効電荷に対して強く依存していることを示した。この成果を基に、JT-60U実験装置で観測されたtype-Iエッジローカライズモードが発生していたプラズマの数値実験解析を行った。その結果、プラズマ回転を考慮していない場合にはイオン反磁性ドリフト効果によって強く安定化され、ELMが観測されたプラズマの運転点と数値解析で示されたMHD安定限界が大きく離れていたが、プラズマ回転を考慮することでこの安定化効果が無効化されてMHD安定性解析結果が実験結果をよく再現できることを示した。
宮戸 直亮; 矢木 雅敏
no journal, ,
最近、4場の簡約化磁気流体力学(RMHD)モデルに基づくトカマクプラズマの大域的な流体シミュレーションで、弱磁場側へのペレット入射を想定した過渡的なエッジ密度ソースに対する非局所的なプラズマ応答/輸送が発見された。この非局所輸送に対するイオン温度勾配(ITG)駆動乱流の影響を調べるため、大域的なITG乱流シミュレーションを行い、ITG乱流は非局所輸送を妨げる傾向があることを発見した。解析の結果、非局所輸送でコアとエッジを結合する重要な働きを果たしていた圧力の
成分(
はポロイダル角)がコア領域のITG乱流でかき回され、コアとエッジをつなぐことができなくなっていることがわかった。一方、圧力の
成分は強い測地的音響モード(GAM)振動を示していることがわかった。この振動はITG乱流から非線形的に生成された帯状流により駆動されている。さらに、大域的な流体シミュレーションを行い、非局所輸送や乱流に対するソース/シンク位置の影響なども調べる。
井戸村 泰宏
no journal, ,
本研究ではジャイロ運動論的トロイダル5次元full-fオイラーコードGT5Dにおいて、静電的イオン温度勾配駆動捕捉電子モード(ITG-TEM)乱流シミュレーションのための運動論的電子モデルを開発する。本モデルでは衝突過程と径電場の計算に完全な運動論的電子モデルを用いるが、運動論的アルフベン波の静電的極限で現れる高周波モードを回避するために、乱流揺動は捕捉電子のみの運動論的応答によって計算する。このモデルを用いて断熱的電子モデルと運動論的電子モデルによるITG乱流のfull-fジャイロ運動論シミュレーションの比較を行い、イオン乱流輸送への運動論的電子の影響を議論する。