直線磁場プラズマ中のドリフト波乱流における波動間結合の実験的研究

线性磁场等离子体漂移波湍流波波耦合实验研究

• 批准号: 08J01167
• 负责人: 鎌滝 晋礼
• 金额: $ 0.77万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08J01167/
• 关键词: 直線プラズマ; ドリフト波; 統計的解析; 波動間因果関係; ECRH重畳; ゾーナルフロー; バイコヒーレンス解析; 外場変調

本研究では「直線磁場プラズマ中において自然励起されたドリフト波不安定性と制御可能な外場変調によるテスト波との多スケール間相互作用過程を通して非線形的に形成される乱流の構造形成機構の実験的解明を目的」として、平成20年度から平成21年度中も研究を着実に進めることができた。研究実施計画に挙げた「二つの波動エネルギー輸送関係の解明」に対して、これまでにない新しい解析手法を構築することにより実現した。これまで、エネルギー輸送関係を導くには複雑な非線形問題を解く必要があったが、今回開発した薪しい解析手法は、複数の波動間の相関係数と時間的順序を定量的に評価し、その波動間の因果関係を導出するものである。観測データの物理的解釈に踏み込む前に、客観的に因果関係を評価する有力な手法を提案したという点が高く評価され、論文が日本物理学会誌に掲載受理された。例えば、これまで複数の波動間の相関係数の導出は、多くのサンプルをアンサンブル平均した一つの関係しか導くことができなかったが、この手法により、統計的定量的に評価するため、従来の手法で導出できなかった波動間の複数個の関係を導出できる可能性がある。その為、プラズマ揺動解析の分野だけでなく、様々な波動解析の分野に貢献できる手法であると言え、非常に意義のある解析手法である。様々な乱流プラズマ揺動データにこれまで開発した手法を用いることで乱流の構造形成機構を解明することができた。また、当初の研究計画の範囲を越すものである実験研究も行うことができた。これまでほとんど実験がなされてこなかった直線磁場プラズマ装置においてのヘリコンプラズマにECRH重畳に成功した。ECRHを重畳することでヘリコンプラズマから重畳プラズマへの遷移過程を観測し、それぞれの揺動解析を行い、ECRH重畳の効果を明らかにした.

This study aims to clarify the process of nonlinear interaction between waves and the structure formation mechanism of turbulence in the linear magnetic field. A new analytical method was developed to solve the problem of the transport relationship between the two components in the research project. The analysis method of the complex nonlinear problem, the correlation coefficient between the multiple ratios and the order of time, the quantitative evaluation of the causal relationship between the multiple ratios, and the derivation of the causal relationship between the multiple ratios are discussed. The paper was published in the Journal of the Japanese Physical Society. For example, it is possible to derive the correlation coefficient between multiple ratios by multiple methods. For the purpose of analysis, the difference between motion analysis and contribution of ratio analysis is discussed in detail. The structure of the turbulence is explained by the method of opening the turbulence. The scope of the original research project is not limited to the following: The ECRH was successfully installed on the device. ECRH re-examination of migration process, analysis of migration process, ECRH re-examination of results

项目成果

LMD-UにおけるECRH重畳へリコンプラズマにおける揺動スペクトルの変化

LMD-U 中 ECRH 叠加螺旋等离子体振荡频谱的变化

• 发表时间: 2009
• 作者: 鎌滝晋礼;ら
• 通讯作者: ら

Investigation of Competitive Oscillations between Drift Mode and Flute Mode in Linear Cylindrical ECR Plasma

线性圆柱 ECR 等离子体中漂移模式和凹槽模式之间竞争振荡的研究

• 发表时间: 2008
• 作者: K. Kamataki;et al.
• 通讯作者: et al.

Observation of Zonal Flow Type Oscillation in Linear Cylindrical ECR Plasma

线性圆柱 ECR 等离子体中层流型振荡的观察

• 发表时间: 2008
• 期刊: Journal of Plasma and Fusion Research 3
• 作者: K. Kamataki;et al.
• 通讯作者: et al.

直線ECRプラズマにおける帯状流型振動

直接 ECR 等离子体中的带状振荡

• 发表时间: 2008
• 作者: 鎌滝晋礼;ら
• 通讯作者: ら

ECRH Superposition on Linear Cylindrical Helicon Plasma in LMD-U

LMD-U 中线性圆柱螺旋等离子体上的 ECRH 叠加

• 发表时间: 2010
• 期刊: Plasma and Fusion Research Special Issue
• 作者: K.Kamataki;et al
• 通讯作者: et al