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井戸村 泰宏; 徳田 伸二; 岸本 泰明
Nuclear Fusion, 43(4), p.234 - 243, 2003/04
被引用回数:122 パーセンタイル:94.71(Physics, Fluids & Plasmas)ジャイロ運動論的トロイダル粒子コードGT3Dを開発した。GT3Dでは、軸対称トロイダル系における運動の恒量により定義される正準マックスウェル分布に基づく手法,高モードのグローバル解析を可能にする準バルーニング展開、あるいは、粒子,エネルギーなどの保存則を改善する最適化粒子配分法といった新しい手法が実装されており、実装置パラメータにおける高精度のプラズマ乱流シミュレーションが可能になっている。本コードを大型トカマク
におけるITG(イオン温度勾配駆動)モードの解析に適用し、反転磁気シア配位は
領域におけるITGモードの実質的な安定化に寄与することを明らかにした。また、GT3Dでは正準マックスウェル分布を用いた実装により、軸対称モード、特に、乱流抑制に寄与する乱流駆動
帯状流の応答が正しく表現されている事を確認し、従来の局所マックスウェル分布を用いた乱流シミュレーションにおける重要な問題点を明らかにした。
山極 満; 広瀬 章*; M.Elia*
Physics of Plasmas, 4(11), p.4031 - 4034, 1997/11
被引用回数:2 パーセンタイル:8.57(Physics, Fluids & Plasmas)シューティングコードを用いて、トカマクの負磁気シア内部輸送障壁におけるプラズマパラメータに対する運動論的バルーニングモードの安定性解析を行った。負磁気シアに対して予想されていた、圧力勾配パラメータに関する第2安定領域が、シューティング距離を長くとることにより消失し得ることを示した。トロイダルモード数が比較的低く、周波数100kHz以下のモードが高圧力及び高密度勾配によって特徴付けられる輸送障壁の近傍でのみマージナルに不安定となることを明らかにした。
広瀬 章*; 山極 満
Canadian Journal of Physics, 75(9), p.599 - 604, 1997/09
シャフラノフシフトの径微分が長波長運動論的バルーニングモード及び捕捉電子ドリフトモードに対して強い安定化効果をもつことを明らかにした。負磁気シア及び大きなバルーニングパラメータによって特徴付けられるトカマクの内部輸送障壁はこれらの圧力勾配駆動モードの影響を受けないと思われる。
山極 満; 広瀬 章*; M.Elia*
PPL-167, p.1 - 13, 1997/08
シューティングコードを用いて、トカマクの負磁気シア内部輸送障壁におけるプラズマパラメータに対する運動論的バルーニングモードの安定性解析を行った。負磁気シアに対して予想されていた、圧力勾配パラメータに関する第2安定領域が、シューティング距離を長くとることにより消失し得ることを示した。トロイダルモード数が比較的低く、周波数100kHz以下のモードが高圧力及び高密度勾配によって特徴付けられる輸送障壁の近傍でのみマージナルに不安定となることを明らかにした。
山極 満; 根本 俊行; 広瀬 章*; M.Elia*
JAERI-Data/Code 97-032, 15 Pages, 1997/07
カナダ・サスカチュクン大学・プラズマ物理研究所において開発された運動論的バルーニングモード解析用シューティングコードKBSHOOTについて、VPP500向きに行った並列化について報告する。このコードのベクトル化率は十分高く、並列化により、さらに高速化を図ることができた。オリジナルコードの1PE(Processing Element)による結果に比して、4PEで約3倍、16PEで約8倍の高速化が達成された。
山極 満; 広瀬 章*; Elia, M.*
PPL-163, 22 Pages, 1997/01
MHD第2安定領域における運動論的バルーニングモードについて、固有関数の振る舞いを調べることにより、その特性を明らかにした。運動論的バルーニングモードはMHDバルーニングモードの延長上にあり、MHDモードと共存する低成長率の第2モードとの連続性はないことを示した。最近、運動論的バルーニングモードが観測されたTFTRのパラメータに対しても運動論的シューティングコードを適用し、最も速く成長するモードのトロイダルモード数および周波数が実験的観測と矛盾しないことを見いだした。また、有限ベータによる静電ITGモードの安定化ならびにITG駆動バルーニングモードの不安定化も示した。さらに、MHDバルーニングモードが安定な負磁気シア領域におけるモード安定性を調べた結果、運動論的バルーニングモードは存在するが零シア近傍に狭い安定窓をともなうことを見いだした。
山極 満; 広瀬 章*; Elia, M.*
Plasma Physics and Controlled Fusion, 39(3), p.531 - 540, 1997/00
被引用回数:6 パーセンタイル:24.19(Physics, Fluids & Plasmas)MHD第2安定領域における運動論的バルーニングモードについて、固有関数の振る舞いを調べることにより、その特性を明らかにした。運動論的バルーニングモードはMHDバルーニングモードの延長上にあり、MHDモードと共存する低成長率の第2モードとの連続性はないことを示した。最近、運動論的バルーニングモードが観測されたTFTRのパラメータに対しても運動論的シューティングコードを適用し、最も速く成長するモードのトロイダルモード数および周波数が実験的観測と矛盾しないことを見いだした。また、有限ベータによる静電ITGモードの安定化ならびにITG振動バルーニングモードの不安定化も示した。さらに、MHDバルーニングモードが安定な負磁気シア領域におけるモード安定性を調べた結果、運動論的バルーニングモードは存在するが零シア近傍に狭い安定窓をともなうことを見いだした。
伊藤 公孝; 伊藤 早苗*; 津田 孝; 徳田 伸二
Journal of the Physical Society of Japan, 53(5), p.1759 - 1774, 1984/00
被引用回数:2 パーセンタイル:34.26(Physics, Multidisciplinary)円型断面トカマク中の巨視的(n=1)不安定性について粒子運動学的方法によって無衡突の極限での安定性を調べた。プラズマの圧力勾配、波と粒子の相互作用や有限ラーマー半径効果等が考慮され、ポロイダル断面内の構造が解かれた。固定境界条件のもとで、m=1内部/テアリングモード、バルーニングモード、及びm=2テアリングモードが同定された。プラズマ圧力等のパラメータに対し、MHD型不安定性と粒子運動学的不安定性の遷移を示した。m=2テリアリングモードはトロイダル効果により安定化され得る。エネルギー積分を用いて解析的な見通しを得た。
徳田 伸二; 伊藤 公孝; 津田 孝; 伊藤 早苗*
JAERI-M 82-080, 18 Pages, 1982/07
高モード数の運動論的パルーニング・モードを数値的に解くための行列法を開発した。この方法は、差分一微分方程式を差分法で直接近似する。トロイダル効果および電子やイオンの応答が正しい形で表現される。この方法の性能、収束性および精度を調べた。
伊藤 公孝; 伊藤 早苗*; 徳田 伸二; 津田 孝
Nuclear Fusion, 22(8), p.1031 - 1047, 1982/00
被引用回数:11 パーセンタイル:42.78(Physics, Fluids & Plasmas)短波長静電バルーニングモードの数値解析を行なった。イオンと電子の正確な応答とトロイダル効果を取入れる事に留意した。トロイダルプラズマ中の静電モードにはドリフト波とバルーニングモードがあることを確認し相互の関連を調べた。アスペクト比、磁気シア、波長、温度比、電子温度勾配についての依存性を調べた。特徴的周波数は成長率より小さく、成長率はドリフト周波数程度である。特に、波の伝幡方向がパラメータによって変わる。マイクロ波数乱法により実験で測定される微視的揺動は静電バルーニング法により定性的に説明される。
伊藤 公孝; 伊藤 早苗*; 津田 孝
Journal of the Physical Society of Japan, 50(2), p.655 - 658, 1981/00
被引用回数:6 パーセンタイル:53.58(Physics, Multidisciplinary)トロイダルモード数の高い短波長電磁バルーニングモードについて粒子運動学的方法を用いて解析する。プラズマ圧力、イオンラーマ半径、DBドリフト、磁気シア及び磁力線方向の伝導度等の効果を考慮に入れる。無衝突高温トロイダルプラズマ中に新らしい非局所モードがあることを見出した。この高モード数トロイダルモードは不安定であり、その成長率はドリフト周波数程度である。この解析によって、トロイダルプラズマに値の上限を課す高nバルーニング不安定性について、粒子運動論的効果を考慮に入れたより精密な解析がはじめて可能となった。