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半径方向大域光学計測を用いた、乱流フロント伝播現象の実験研究

使用径向全局光学测量的湍流前沿传播现象的实验研究

基本信息

批准号：
21K13902
负责人：
小林達哉
金额：
$ 2.91万
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 Early-Career Scientists
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

本研究の目的は、トーラスプラズマにおいて乱流伝播機構を実験的に明らかにすることである。このために、九州大学のPLATOトカマク装置に新規計測器を導入し、乱流の半径方向相関を計測することを目的としている。2年目となる令和4年度は、計測器の要となるガス入射装置の詳細設計並びに、電磁弁及びドライバの導入をおこなった。ガス入射装置は、トーラス装置のコイルとの干渉がないこと、磁力線とタンジェンシャルな視線を設置する上で視線積分効果をなるべく小さくなることなどの特性が求められる。要求を満たすため、CADを用いた詳細設計を行った。今後は、PLATOトカマク装置の実験進展に合わせて、計測器の導入を進める。また、PLATO実験以外でも、LHDやJFT-2M装置で得られたデータの解析でも成果をあげた。以下に列挙する。(1) LHD装置で見られる、非接触ダイバータプラズマの自励振動現象をプレデタ・プレイモデルを用いて解析し、磁気島ダイナミクスの需要性を指摘した[T. Kobayashi et al., Phys. Rev. Lett. 128, 085001 (2022)]。(2) LHD装置の電子内部輸送障壁(ITB)の同位体効果を明らかにするため、重水素と軽水素でそれぞれ生成したプラズマの比較実験をおこなった。重水素プラズマでは電場構造が形成されやすく、(ITB)遷移が起こりやすいことを示した[T. Kobayashi et al., Sci. Rep. 12, 55o7 (2022)]。(3) JFT-2M装置において、電場構造とGAMの相互作用を解析した。LH遷移前の周辺電場揺動が、乱流伝播を介して非局所的にGAMの励起に影響を与える可能性を議論した[T. Kobayashi et al., Plasma Phys. Control. Fusion 64, 144002 (2022)]。

The purpose of this study is to investigate the mechanism of turbulence propagation. The new measurement device of the PLATO of Kyushu University is introduced to measure the radial direction of turbulence. In 2002 and 2004, the detailed design of the incident device and the introduction of electromagnetic functions were discussed. The incident device is designed to provide a visual integration effect on the optical axis of the incident device. A detailed design is required. In the future, the development of PLATO equipment will be combined with the introduction of sensors. In addition to PLATO, LHD and JFT-2M devices have been successfully analyzed. The following is a list of the following. (1)LHD devices are characterized by the need for non-contact, non-contact, and self-excited vibration phenomena. Kobayashi et al., Phys. Rev. Lett. 128, 085001 (2022)]。(2)To clarify the isotopic effect of the electron internal transport barrier (ITB) in LHD devices, a comparison of the formation of heavy water elements and mercury elements is provided. The structure of heavy water element is formed by electric field, and the migration of heavy water element is formed by electric field. Kobayashi et al., Sci. Rep. 12, 55o7 (2022)]。(3)JFT-2M device, electric field structure and GAM interaction analysis. Before LH migration, the influence of GAM excitation and the possibility of turbulence propagation are discussed. Kobayashi et al., Plasma Phys. Control. Fusion 64, 144002 (2022)]。