トロイダル2流体MHDコードの開発と突発的MHD現象予測の研究

环形二流体MHD代码开发及突发MHD现象预测研究

基本信息

批准号：
17760673
负责人：
石井康友
金额：
$ 1.22万
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：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

H19年度は、流れのあるプラズマ中で外部揺動が引き起こす突発現象に関する研究が進展した。電磁流体不安定性に対して安定な共鳴面にも、外部から揺動が加わることにより、その共鳴面で揺動が時間的に増大する。特に、流れのあるプラズマ中では、流れが減衰すると外部揺動により駆動される磁気島が急激に成長することが知られている。H19年度は、これまで主に研究されてきた低温プラズマパラメータ領域とは異なり、高温プラズマパラメータ領域では、共鳴面とは異なった位置に形成されるアフルベン共鳴による電流シートが、突発的な磁気島形成を引き起こすことを明らかにした。また、プラズマパラメータに依存して流れの減衰過程が異なるため、高温プラズマパラメータ領域では、突発現象が起こる外部揺動の臨界値が異なることを明らかにした。これまでの理論研究では、静的な外部揺動が研究されてきたが、プラズマ端領域や中心領域で発生する電磁流体不安定性が外部揺動として働く場合は、周期的に変動する外部揺動を考える必要がある。Hl9年度は、流れのあるプラズマ中に周期的な外部揺動で引き起こされる突発的な磁気島形成過程を数値シミュレーションにより調べた。その結果、外部揺動の最大振幅が、これまでの理論解析研究で予測される臨界値に至らない未臨界値であっても、長時間加わることにより、磁気島が突発的に成長することが明らかになった。この結果は、突発的と考えられている現象でも、因果関係を再考することにより予測可能になる事を示している。これらの研究成果を日本物理学会、アメリカ物理学会で発表するとともに、プラズマ核融合学会において招待講演を行った。

在2007年，研究进展方面是由于流动血浆中外部振荡引起的突然现象。振动还应用于谐振表面，从外部对电磁不稳定性稳定，并且在谐振表面随时间增加。特别是，众所周知，当流动减弱时，由外部振荡驱动的磁岛迅速生长。在2007年，与迄今主要研究的低温等离子体参数区域不同，据透露，在高温等离子体参数区域中，是由afurubene resonance引起的电流板，它们是在与谐振表面不同位置形成的，引起了突然的磁岛形成。此外，由于流动衰减过程取决于等离子体参数，因此揭示了外部振荡的临界值在高温等离子体参数区域中突然现象出现的临界值不同。以前的理论研究已经研究了静态外部振荡，但是当等离子体边缘或中央区域中产生的电磁不稳定性充当外部振荡时，有必要考虑定期改变的外部振荡。在HL9中，我们研究了使用数值模拟在流动的血浆中周期性外部振荡引起的突然磁岛形成过程。结果，已经揭示了，即使外部振荡的最大幅度是一个亚临界值，该值无法达到以前的理论分析研究所预测的临界值，磁岛很长一段时间都会突然增长。该结果表明，即使被认为是突然的现象也可以通过重新考虑因果关系来预测。这些研究结果在日本物理学会和美国物理学会中介绍，并邀请了血浆核融合学会的讲座。