ジャイロ運動論的方程式に基づく微視的不安定性とシアーフローの研究

基于回旋方程的微观不稳定性和剪切流研究

• 批准号: 10780308
• 负责人: 洲鎌 英雄
• 金额: $ 1.47万
• 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 Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1998
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1998 至 1999
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-10780308/
• 关键词: ジャイロ運動論的方程式; 微視的不安定性; シアーフロー; 異常輸送; ITGモード

バルーニング表示を用い、イオン・ジャイロ運動論方程式、断熱電子の近似及び準中性条件から得られる積分方程式を基にして、トロイダル・イオン温度勾配不安定性(ITGモード)の線形初期値問題を解いた。これは前年の成果を非局所的な場合にも拡張したものになっている。トロイダル磁気ドリフトが存在する場合、ITGモードの静電ポテンシャル・密度揺動の時間発展は指数関数時間依存性を持つnormal modesとベキ乗減衰をするcontinuum modeの和として表されることが非局所的な場合でも確かめられた。また複素周波数平面上の分散関係の解析接続を適切に行うことにより、安定なモードの減衰率を計算できるようになった。更に、ヘリカル系プラズマにおける線形ITGモードの固有周波数、成長率、モード構造を数値計算により求めた。ジャイロ運動論のラグランジュ定式化を行い、粒子のみならず電磁場に対する支配方程式を変分原理から導出できるようになった。これにより非線形ジャイロ運動論的方程式とポアソン・アンペール方程式からなる系がエネルギーを厳密に保存することがネーターの定理より導かれる。また、高周波数揺動も記述できるようにジャイロ運動論を拡張することが可能となった。負磁気シアーを持つトカマク配位における径方向電場、シアーフロー分布の解析を新古典理論を基に行った。

A solution to the linear initial value problem of temperature matching instability (ITG) is obtained from the integral equation of the equation of motion, approximation of the thermal electrons and the quasi-neutral condition. The results of the previous year were not the same as those of the previous year The time dependence of the exponential time dependence of the density fluctuation on the normal modes and the continuous mode of the attenuation of the density fluctuation in the presence of the magnetic field and in the presence of the magnetic field is accurate in the presence of the magnetic field. Analysis of dispersion relations in the complex cycle number plane In addition, the number of natural cycles, growth rate and structure of linear ITG are calculated. The governing equations of the motion theory of particles and electromagnetic fields are derived from the equation. The equations of the non-linear motion theory are derived from the equations of the non-linear motion theory. The high frequency wave motion is described in detail. Analysis of the distribution of electric field in the radial direction of the negative magnetic field and the negative magnetic field based on neoclassical theory

项目成果

H. Sugama: "Damping of toroidal ion temperature gradient modes"Physics of Plasmas. 6・9. 3527-3535 (1999)

H. Sugama：“环形离子温度梯度模式的阻尼”等离子体物理学6・9（1999）。

T.-H. Watanabe: "Nondissipative Kinetic simulation and analytic solution of three-mode equations of the ion temperature graient instability"Physics of Plasmas. 7・3. 984-990 (2000)

T.-H.渡边：“离子温度梯度不稳定性的三模方程的非耗散动力学模拟和解析解”《等离子体物理学》984-990。

H.Sugama: "Symmetries of and entropy production by transport in toroidal confinement systems" Journal of Plasma Physics. 59・4. 695-706 (1998)

H.Sugama：“环形约束系统中传输的对称性和熵产生”《等离子体物理学杂志》59・4（1998）。

T.Kuroda: "Initial value problem of the toroidal ion temperature gradient mode" Journal of the Physical Society of Japan. 67・11. 3787-3793 (1998)

T.Kuroda：“环形离子温度梯度模式的初始值问题”日本物理学会杂志67・11 3787-3793（1998）。