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燃焼プラズマ研究に向けた高エネルギー粒子物理と熱化粒子物理の統合

高能粒子物理和热粒子物理的集成用于燃烧等离子体研究

基本信息

批准号：
18K03587
负责人：
西村伸
金额：
$ 1.5万
依托单位：
National Institute for Fusion Science
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2018
资助国家：
日本
起止时间：
2018-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18K03587/
关键词：
磁場閉じ込め核融合非対称トーラス配位燃焼およびNBI加熱プラズマ高速イオン新古典輸送高エネルギー粒子物理非対称トロイダル磁場配位 MHD平衡古典・新古典輸送磁場閉じ込め核融合科学輸送物理加熱物理新古典理論

项目摘要

2021年度に引き続き2022年度も(1) 接線NBIにおける高速イオンの非両極性径方向輸送と、燃焼プラズマにおける核融合生成高速イオンの磁力線方向自発流を準軸対称ステラレータ配位を主対象として検討。(2021年欧州物理学会第47回プラズマ物理コンファレンス(オンライン開催)で、理論概要と過去に核融合研で設計された準軸対称装置CHS-qaを核融合炉のプラズマ体積と磁場強度にスケールアップしての核融合生成アルファ粒子の5次元数値シミュレーションに着手している状況を報告。)(2) 高速イオン減速過程に最適化したCoulomb対数の検討。の各理論的検討、数値計算例作成の作業を進めた。特に2022年度より次の検討も始めている。(3) 京大Heliotron-Jとの双方向共同研究で高速イオン速度分布計測手法であるFIDA(Fast ion D-alpha)を試みたところ荷電交換損失の影響を強く受けた速度分布が形成されている事が判っていた。このような環境下で高速イオン駆動効果の研究を如何に進めていくかを考えておく事は、日中共同で実験準備が進められている準軸対称装置CFQSの将来のNBI加熱実験のためにも考えておく必要がある。プラズマフローや非等方圧力のMHD平衡・安定性計算の目的に考える高速イオン速度分布の低次Legendreオーダーでは、荷電交換損失の有無はピッチ角空間構造は修正せずエネルギー空間構造の修正(低エネルギー領域の減衰)だけをもたらす事が示せる。2022年度は、核融合研プラズマシミュレータにおいてFIDAをこの減衰率の計測として用いるために必要な計算コード群(HFREYA, GNET, FIDASIM)をHEliotron-J配位で使用できるよう整備するとともに、欧州物理学会第48回プラズマ物理コンファレンス(オンライン開催)やプラズマ核融合学会年会に準備状況を報告した。

In 2021, the introduction of the year 2022 (1) line NBI for high-speed, non-polar radial transport, combustion, nuclear fusion to generate high-speed, magnetic linear self-generation, quasi-axis, and coordination of the main object. (2021 European Physical Society 47th Session: Design of quasi-axial symmetry device CHS-qa for nuclear fusion furnace (2)Optimization of Coulomb Response for High Speed Deceleration The theoretical discussion, numerical calculation and example preparation of the operation are carried out. In 2022, the first round of inspection began. (3)Beijing University Heliotron-J bi-directional joint research on the formation of high-speed velocity distribution measurement methods, such as FIDA(Fast Ion D-alpha) test, charge exchange loss test, and so on. Research on the effect of high-speed heating in this environment How to advance the preparation of quasi-axis matching device CFQS and future NBI heating The purpose of MHD equilibrium and stability calculation of non-equiangular pressure is to examine the low-order Legendre distribution of high-speed velocity distribution, the presence or absence of charge-exchange loss, the correction of angular spatial structure, the correction of spatial structure (attenuation of low-order domain), and the indication of events. In 2022, the preparation status of the annual meeting of the European Physical Society was reported for the 48th session of the European Physical Society on the calculation of the attenuation rate of FIDA (HFREYA, GNET, FIDASIM) and the use of HEliotron-J coordination.

项目成果

期刊论文数量（10）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Non-ambipolar radial transport of tangentially injected NB-produced fast ions in quasi-axisymmetric stellarators

准轴对称仿星器中切向注入NB产生的快离子的非双极径向传输

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
Beth Morling;Hideki Okabayashi;& Akiko Takemura;竹村明子・岡林秀樹・Beth Morling;竹村明子・辻　尚也;Shin Nishimura;S.Nishimura
通讯作者：
S.Nishimura

A Benchmark Test of the Eigenfunction Method and the 5D Simulation on the Fast Ion Slowing Down Velocity Distribution in the NBI-heated Helical Plasmas

NBI加热螺旋等离子体中快离子减速速度分布特征函数法和5D模拟的基准测试

DOI：
发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
0
作者：
西村伸;山口裕之;Shin Nishimura and Hiroyuki Yamaguchi
通讯作者：
Shin Nishimura and Hiroyuki Yamaguchi

On the anisotropic velocity distribution of fast ions in NBI-heated toroidal plasmas

NBI 加热环形等离子体中快离子的各向异性速度分布

DOI：
10.1063/1.5025212
发表时间：
2018
期刊：
Physics of Plasmas
影响因子：
2.2
作者：
Beth Morling;Hideki Okabayashi;& Akiko Takemura;竹村明子・岡林秀樹・Beth Morling;竹村明子・辻　尚也;Shin Nishimura
通讯作者：
Shin Nishimura

Application of FIDA as a charge exchange loss measurement for NB-produced fast ions in small or medium-size devices

应用 FIDA 作为中小型设备中 NB 产生的快离子的电荷交换损失测量