权益分类	功能权益	普通用户	{{item.name}}会员
{{category.name}}	{{benefitItem.name}}

ジャイロ運動論的トロイダル粒子コードを用いた電子異常輸送の研究

使用回旋环形粒子代码研究反常电子传输

基本信息

批准号：
15760630
负责人：
井戸村泰宏
金额：
$ 1.92万
依托单位：
Japan Atomic Energy Agency
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2005
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15760630/
关键词：
ジャイロ運動論粒子シミュレーション電子温度勾配駆動乱流帯状流自己組織化反転磁気シアトカマク電子温度勾配駆動モードストリーマバルーニングモード捕捉電子モードイオン温度勾配軌道モードバウンス運動論的捕捉電子モデルドリフト運動論的電子モデル

项目摘要

昨年度までの研究で電子温度勾配駆動(ETG)乱流の乱流構造および電子熱輸送係数に対する磁場構造の影響を明らかにし、第20回IAEA核融合エネルギー会議において成果を発表している。今年度はこのシミュレーション研究で見つかった反転磁気シアトカマクにおける乱流構造の物理機構を解明することに成功した。反転磁気シアトカマクにおけるETG乱流シミュレーションでは磁気シア反転面付近のゼロ磁気シア領域に帯状流と呼ばれる磁気面に沿った方向に伸びた渦構造が発見されている。帯状流は空間的に向きが反転し、かつ、磁気面(等圧力面)に沿った方向に流れるシア流を形成して熱輸送を妨げるため、電子断熱層の形成に重要な役割を担っている。このゼロ磁気シア領域の乱流構造を詳細に調べたところ、揺らぎは反磁性回転しながらゼロ磁気シア、すなわち、単一ピッチの磁場構造による共鳴条件の拘束を受けて2次元的に分布していることがわかった。このような2次元回転乱流は惑星大気のロスビー波乱流と類似性があるため、惑星大気における帯状流(東西ジェット)の形成機構としてしばしば議論される乱流カスケードによる自己組織化の観点から電子乱流における帯状流の形成機構を調べた。この結果、電子乱流における帯状流の構造が2次元回転乱流における自己組織化の理論予測と非常によく一致することを発見した。また、この理論に基づいて、密度勾配によって決まる反磁性回転を変化させることにより帯状流の構造を制御できることを発見し、実際に、ゼロ磁気シア領域をモデル化したスラブ配位のETG乱流シミュレーションにおいて、密度勾配を変化させることにより乱流構造とそれに伴う電子熱輸送特性を制御できることを実証した。この結果は、電子断熱層の新しい制御手法を提案しており、これまで制御が難しかった高性能断熱層を用いた定常核融合炉の可能性を示す重要な成果である。

Last year's research on the structure of electron temperature matching turbulence (ETG) and the influence of magnetic field structure on electron heat transport coefficient was presented at the 20th IAEA Nuclear Fusion Conference. This year's study of the structure of turbulence has been successful in understanding the physical mechanism of turbulence. The magnetic field of the magnetic field extends along the direction of the vortex structure. The flow direction of the strip flow is opposite to that of the space, and the magnetic surface (iso-pressure surface) is important for the formation of the electron thermal barrier layer. The turbulence structure of the magnetic field is regulated in detail, and the resonance condition of the diamagnetic field structure is restricted by the two-dimensional distribution. The mechanism of formation of two-dimensional turbulent flow is discussed. The mechanism of formation of turbulent flow is discussed. The results show that the structure of electron turbulence is very consistent with the theoretical prediction of self-organization of two-dimensional turbulence. The theoretical basis, density matching, anti-magnetic resonance, structure control, structure control, structure control. This result is an important achievement in the proposal of a new control method for electronic thermal insulation layers, and the possibility of using high-performance thermal insulation layers in a constant nuclear fusion furnace despite the difficulty of controlling them.