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相羽 信行; 徳田 伸二; 古川 勝*; 廣田 真; 大山 直幸
no journal, ,
Type-I ELMの原因である、周辺部ペデスタル領域において不安定化するMHDモードの安定性に対するトロイダル回転の影響について数値解析を行った。そのために、回転の影響を考慮した線形理想MHD方程式であるFrieman-Rotenberg方程式を解く数値解析コードMINERVAを開発した。その結果として、回転シアを持つトロイダル回転は周辺局在MHDモード(ピーリング・バルーニングモード)を不安定化することを明らかにした。この不安定化効果に対して平衡の安全係数分布の違いが影響を与えることも示した。この原因として、トロイダル回転の影響が不安定化するMHDモードのトロイダルモード数が高いほど強く表れること、そしてこのトロイダルモード数は安全係数分布に強く依存して決まることを明らかにした。
白石 淳也; 徳田 伸二; 相羽 信行
no journal, ,
プラズマ回転による抵抗性壁モード(RWM: Resistive Wall Mode)の安定化は、高性能定常トカマクにおいて、最も重要な物理・工学的問題の1つである。回転プラズマの線形安定性は、Frieman-Rotenberg方程式により記述されるが、この方程式は非自己共役な問題であり、従来のような正規モード解析では不十分である。そこで、本研究では、Frieman-Rotenberg方程式を初期値問題として解く、新しい接続法を提案する。新しい接続法では、従来の漸近接続法のように、プラズマ領域を有理面を含む内部層と外部領域に分割して解析する。しかし、本接続法では、内部層に有限の厚みを持たせるため、外部層を記述するNewcomb方程式が特異点を持たず、容易に解ける。この手法により、有理面近傍における回転及び回転シアの効果を、高い数値精度・短い計算時間で解析できるようになる。
廣田 真
no journal, ,
微小振幅の線形波動は、お互いに非線形相互作用することにより、二次オーダーで平均場を生成する。このような波によって駆動される平均場は、輸送や二次的な不安定性を引き起こすものとしてしばしば重要である。本研究ではこのような目的において、ラグランジュ的視点による摂動解析がオイラー的視点よりも幾つかの点で有益であることを示す。
井戸村 泰宏
no journal, ,
完全トーラス配位においてジャイロ運動論的full-fブラゾフコードGT5Dにおいて粒子衝突効果を線形フォッカー・プランク演算子によって実装し、新古典効果を矛盾なく取り扱えるトカマク乱流コードが完成した。新古典理論との詳細なベンチマークによって、衝突性輸送現象の計算精度を検証した。さらに、このコードをイオン温度勾配駆動乱流に適用し、新古典効果を矛盾なく取り入れた分布形成等の長時間ダイナミクスを調べた。
Lesur, M.*; 井戸村 泰宏; Garbet, X.*
no journal, ,
燃焼プラズマにおける高エネルギー粒子が励起するアルヴェン波の簡約化問題として知られている外部減衰効果と散逸項を伴う高エネルギービーム駆動不安定性の運動論的プラズマシミュレーションを行い、その非線形発展を簡約化理論モデルと比較した。
Jolliet, S.*; Villard, L.*; 井戸村 泰宏; McMillan, B. F.*; Bottino, A.*; Lapillonne, X.*
no journal, ,
トカマクプラズマにおける電子乱流輸送の主要機構となっている捕捉電子駆動乱流のジャイロ運動論的PICシミュレーションを行い、従来のイオン温度勾配駆動乱流との比較からその輸送特性や帯状流の性質を議論した。