流れのある中性-非中性プラズマにおける構造形成過程の実験的研究

流动中性-非中性等离子体中结构形成过程的实验研究

• 批准号: 10J06376
• 负责人: 河井 洋輔
• 金额: $ 0.64万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10J06376/
• 关键词: プラズマ; 自己組織化; 揺動信号解析; 先進核融合

本研究は、双極子型磁場配位構造をもつプラズマ閉じ込め装置RT-1において、プラズマの秩序構造が自発的に形成される過程を、その遷移過程において観測される揺動信号の多点同時計測と時空間相関解析から、動的かつ多様なスケールに渡って展開することを目的としている。本年度の研究では、揺動の多点計測にまで到達することは出来なかったが、揺動と秩序構造形成との関係に関し、以下のような基礎的な知見を得ることが出来た。1.双極子型磁場配位中では、系の対称性の保存という制約から、磁気面を横切った粒子輸送は起こらない。しかしながら、系の対称性を壊すような揺動が励起されると、粒子は磁気面を横切って拡散する。実際に、揺動が観測されると同時に粒子輸送が生じていることを実験的に確認することが出来た。2.このとき粒子は、各磁力線に対して均一に分布するように拡散されるため、双極子型磁場配位中では、磁場の強い中心領域に向かって粒子輸送が起こり、大きな勾配をもつ安定な密度構造が形成される。この特異な秩序構造をもつプラズマのエネルギーは、粒子の入射エネルギーよりも高い値を示す。これは、揺動から秩序構造へとエネルギーが輸送されたことを意味する。実験では、プラズマの自己ポテンシャルが、粒子の入射エネルギーよりも高い値を持つことを実際に確認し、揺動の強さと自己ポテンシャルとの間に正の相関があることを確かめた。RT-1では、β値が70%を超えるプラズマを数百ms間に渡って閉じ込めることに成功している。このような高温のプラズマの閉じ込めは、DDやD^3He反応を用いたより安全性の高い先進核融合への道を拓くものである。上に述べた研究結果は、このようなプラズマの構造がどのように形成されるのか、その物理機構を解明する上で重要なステップになるものと期待される。

In this paper, the bipolar magnetic field coordination structure is studied. The order structure of RT-1 is self-generated. The multi-point simultaneous measurement of dynamic signals is carried out in the process of migration. The time-space correlation analysis is carried out in the multi-point simultaneous measurement of dynamic signals. This year's research on multi-point measurement of movement and movement has been carried out in order to understand the relationship between movement and order structure. 1. Bipolar magnetic field coordination in the preservation of symmetry, constraints, magnetic plane transverse particle transport The magnetic field of particles is transverse to the magnetic field. The particle transport system is activated and activated. 2. The particles are uniformly distributed in the magnetic field, and the dipole magnetic field is coordinated in the center of the magnetic field. The particles are transported in the center of the magnetic field, and the density structure is formed. The structure of the special order is shown in the table below. The order of transportation and transportation is very important. In fact, the incidence of particles is high, and the incidence of particles is high. In fact, the incidence of particles is high, and the incidence of particles is high. RT-1 High temperature, high temperature The results of the above study are expected to clarify the structure and physical mechanism of the system.

项目成果

Confinement of electron plasma by levitating dipole magnet

悬浮偶极磁铁限制电子等离子体

• 发表时间: 2010
• 期刊: Physics of Plasmas
• 影响因子: 2.2
• 作者: Haruhiko Saitoh;Zensho Yoshida;Junji Morikawa;Yoshihisa Yano;Hiroyuki Hayashi;Tatsunori Mizushima;Yosuke Kawai;Masaya Kobayashi;Hidenori Mikami
• 通讯作者: Hidenori Mikami

非中性プラズマ中における乱流緩和過程の実験的研究

非中性等离子体湍流弛豫过程的实验研究

• 发表时间: 2011
• 期刊: 数理解析研究所講究録
• 作者: 河井洋輔;吉田善章;際本泰士
• 通讯作者: 際本泰士

回転楕円体状純電子プラズマに固有の軸対称波動特性

球状纯电子等离子体特有的轴对称波特性

• 发表时间: 2011
• 作者: 河井洋輔;吉田善章;際本泰士
• 通讯作者: 際本泰士

Axisymmetric Eigenmodes of Spheroidal Pure Electron Plasmas

球状纯电子等离子体的轴对称本征模

• 发表时间: 2010
• 期刊: Plasma and Fusion Research (掲載確定)
• 作者: Yosuke Kawai;Jun Aoki;Yasuhito Kiwamto
• 通讯作者: Yasuhito Kiwamto

Formation of high-β plasma and stable confinement of toroidal electron plasma in RT-1

RT-1中高β等离子体的形成和环形电子等离子体的稳定约束

• 发表时间: 2011
• 期刊: Physics of Plasmas
• 影响因子: 2.2
• 作者: Haruhiko Saitoh;Zensho Yoshida;Junji Morikawa;Masaru Furukawa;Yoshihisa Yano;Yosuke Kawai;Masaya Kobayashi;German Vogel;Hidenori Mikami
• 通讯作者: Hidenori Mikami