Non-diffusive transport study in detached plasmas under ITER-like parameter conditions

ITER 类参数条件下分离等离子体的非扩散输运研究

基本信息

批准号：
18KK0410
负责人：
田中宏彦
金额：
$ 9.9万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (A))
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019 至 2023
项目状态：
已结题

项目摘要

本国際共同研究では、ITERダイバータ領域に匹敵するプラズマパラメータ・磁場強度を有する直線型超電導装置Magnum-PSI（オランダ、DIFFER研究所）を用いて揺動データセットを取得し、非拡散的輸送の実験条件依存性を調査する。パラメータ領域や磁場構造の異なる国内複数装置（NAGDIS-II, GAMMA 10/PDX, LHD）で得られた結果と比較することで、ITERや原型炉といった将来装置における輸送特性を外挿評価することを目的とする。4年目である2022年度は、コロナ禍による渡航の制限が大幅に緩和されたことから、準備・打ち合わせおよび実験のため、オランダDIFFER研究所への出張を2回にわたり行った。2021年度までの国内装置NAGDIS-IIを用いた模擬・比較実験において、静電プローブを熱負荷の低い径方向周辺部に固定し、高速カメラ計測を同時に行い条件付き平均ならびにトモグラフィ解析を適用することで、プラズマ内部の挙動を推定可能なことがわかっている。同手法をMagnum-PSIに適用するため、1Tを超える強磁場環境において下流ガス流量調整により接触・非接触状態を遷移させ、各条件での静電プローブ・高速カメラの同時計測を実施した。この他、比較対象である国内直線型装置のGAMMA 10/PDXにおける揺動解析内容を学術論文にまとめ発表した。また、多変量解析手法の周辺揺動信号への適用に関して海外研究者との情報交換・共著発表を行うとともに、LHDを対象とした研究成果を学術論文として発表した。加えて本研究では、欧州滞在の利点を活かす目的から、3次元輸送コードEMC3-EIRENEを用いた研究を並行して行っている。トカマク装置JT-60SAに印加する外部摂動磁場やトロイダル磁場リップルに対する周辺プラズマへの影響を調査した。

在这项国际联合研究中，使用线性超导装置Magnum-PSI（荷兰不同实验室）获得了摇摆数据集，该设备具有与ITER分流区域相当的等离子体参数和磁场强度，并且研究了实验条件对非膨胀运输的依赖性。目的是通过将结果与使用多个家用设备（Nagdis-II，Gamma 10/pdx，LHD）与具有不同参数区域和磁场结构不同的结果进行比较，来推断和评估未来设备（例如迭代器和原型反应器）的运输特性。在2022年，第四年，该公司大大放松了，由于Covid-19的大流行，我们进行了两次商务旅行，前往荷兰Dill Differ Institute进行准备，会议和实验。在使用家用设备Nagdis-II直到2021年的模拟和比较实验中，已经发现，可以通过将静电探头固定到径向外周外围部分，同时测量高速相机并施加有条件的平均平均和整形摄影分析，可以通过将静电探针固定到径向外围载荷上。为了将这种方法应用于Magnum-PSI，通过在超过1T的强磁场环境中调整下游气流流量来改变接触和非接触状态，并在各种条件下对静电探针和高速相机进行同时测量。此外，在学术论文中汇总并介绍了国内线性装置伽马10/PDX的振荡分析的内容。此外，他交换了信息，并与海外研究人员共同介绍了多元分析方法在外围振荡信号中的应用，并将LHD作为学术论文的研究结果提出了研究结果。此外，这项研究是使用3D运输代码EMC3-欧洲同行并行进行的，以利用在欧洲留下的好处。研究了应用于Tokamak设备JT-60SA的外部扰动磁场和环形场纹波的影响。

项目成果

期刊论文数量（39）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Reduction of pulsed particle load with dynamic pressure induced by transient recycled neutral flux

通过瞬态再循环中性通量引起的动态压力减少脉冲颗粒负载

DOI：
10.1088/1361-6587/ac8acb
发表时间：
2022
期刊：
Plasma Physics and Controlled Fusion
影响因子：
2.2
作者：
Hayashi Yuki;Tanaka Hirohiko;Ohno Noriyasu;Kajita Shin;Morgan Thomas;van der Meiden Hennie;Scholten John;Vernimmen Jordy;Natsume Hiroki;Sawada Keiji;Masuda Shota
通讯作者：
Masuda Shota

Global fluctuation structures across ionizing- and recombining-plasma regions

电离和重组等离子体区域的全局波动结构

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
H. Tanaka;H. Natsume;S. Kajita;N. Ohno
通讯作者：
N. Ohno

JT-60SA edge plasma modeling under several resonant magnetic perturbation conditions

几种谐振磁扰动条件下的 JT-60SA 边缘等离子体建模

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
S. Enomoto;H. Tanaka;G. Kawamura;G. Matsunaga;M. Kobayashi;K. Hoshino;Y. Suzuki;S. Kajita;and N. Ohno
通讯作者：
and N. Ohno

Evaluation of axial decay length of plasma pressure in detached plasma

分离等离子体中等离子体压力轴向衰减长度的评估

DOI：
10.1016/j.nme.2020.100812
发表时间：
2020
期刊：
Nuclear Materials and Energy
影响因子：
2.6
作者：
H. Tanaka;N. Ohno;S. Kajita;H. Takano;S. Hattori;and Y. Imaeda
通讯作者：
and Y. Imaeda

Study of the intermittent plasma structure around the divertor simulation experimental module in GAMMA 10/PDX

GAMMA 10/PDX偏滤器模拟实验模块周围间歇等离子体结构研究

DOI：
10.1063/5.0129886
发表时间：
2023
期刊：
Physics of Plasmas
影响因子：
2.2
作者：
H. Tanaka;N. Ezumi;T. Sugiyama;H. Gamo;N. Shigematsu;M. Yoshikawa;J. Kohagura;M. Hirata;S. Togo;N. Ohno;and M. Sakamoto
通讯作者：
and M. Sakamoto