プラズモイド放出を応用した動的ダイバータの研究

利用等离子体发射的动态偏滤器研究

• 批准号: 12J07462
• 负责人: 井上 静雄
• 金额: $ 1.73万
• 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: 2012
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2012-04-01 至 2015-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12J07462/
• 关键词: ダイバータ; 磁気リコネクション; プラズモイド; 動的ダイバータ; ガイド磁場付き

トカマク方式は，磁場を用いて超高温のプラズマを装置壁に触れないよう閉じ込める．しかしながら、完全に閉じ込める事は不可能であり、僅かに漏れる高温のプラズマが存在する．従来は壁近傍での放射冷却による熱負荷の対策を行うが，核融合発電炉を目指す上で，材料の耐久性を上回る熱負荷が問題となる．本研究で提案する動的ダイバータは壁に触れずにこの熱流を処理する世界初のアイデアであり，東京大学TS-4実験装置を用いた実験的提案，そして核融合科学研究所との共同研究による数値シミュレーションを用いた物理解明の双方を通じて，新ダイバータの基本動作の確立，及び背景物理機構の解明を行った．実験においては，TS-4装置において，新たにダイバータコイルの設置とダイバータ領域に100[ch]の磁場計測用プローブを開発し，動的ダイバータの基本動作である，コアプラズマからのプラズモイド放出を実現した．また，プラズモイド形成中にコアプラズマからの熱流がプラズモイドへと輸送されていることを，粒子軌道計算を用い明らかにした．数値計算においては，コアプラズマからのプラズモイド放出の素過程である，磁気リコネクションのエネルギー変換過程を解明した．プラズモイド放出が生ずる領域は繋ぎ変わる磁場に対して垂直のガイド磁場が存在する領域であり，ガイド磁場下のエネルギー変換機構や粒子加速機構を明らかにした．

In the Tokamak method, the magnetic field is used and the wall of the ultra-high-temperature device is closed and the wall is closed.しかしながら, completely closed じ込める事はimpossible であり, only high-temperature のプラズマが exists する. The radiation cooling of the wall is close to the wall, the heat load is the problem, the nuclear fusion electric furnace is the target, and the durability of the material is the problem of the heat load. The proposal for this study is the first step in the process of moving the でずにこの热流をアイデアであり, The University of Tokyo's TS-4 鮟験 device を uses いた実験's proposal, そしてnuclear fusion The Institute of Science and Technology jointly researched the two sides of the mathematical sciences and used them to understand physics.を通じて, the establishment of the basic movements of the new ダイバータ, and the explanation of the background physics mechanism.実験においては, TS-4 device において, new たにダイバータコイルのSET とダイバータ domain に100[ch]のMagnetic Field measurement uses a プローブを开発し, and the basic movements of the moving ダイバータのある, コアプラズマからのプラズモイドrelease を実成した.また,プラズモイド Formation in にコアプラズマからの热流がプラズモイIt is used for transportation and particle orbit calculation. Calculation of numerical value, calculation of numerical value, release of value成である, Magnetic リコネクションのエネルギー変 change process を clarification した． The field of プラズモイド is released and the field of ぎ変わる is magnetic field and the vertical のガイド magnetic field is present.る field であり, ガイド magnetic field のエネルギーchange mechanism や particle acceleration mechanism を明らかにした.

项目成果

2-1/2 Dimensional Driven Collisionless Reconnection

2-1/2 维度驱动的无碰撞重连

• 发表时间: 2014
• 作者: C. Z. Cheng;S. Inoue;Y. Ono;R. Horiuchi
• 通讯作者: R. Horiuchi

Kinetic picture of the energy conversionr mechanism of collisionless driven reconnection in the presence of a high guide field

高导场下无碰撞驱动重联能量转换机制的动力学图

• 发表时间: 2014
• 作者: S. Inoue;Y. Ono;R. Horiuchi;C. Z. Cheng;Y. Kaminou;X. Guo;H. Ohtani;S. Usami
• 通讯作者: S. Usami

ガイド磁場付きリコネクションにおけるエネルギー変換機構の実験的・数値的検証

引导磁场重连能量转换机制的实验与数值验证

• 发表时间: 2014
• 作者: 平木十和子;大久保範聡;井上 静雄
• 通讯作者: 井上 静雄

Numerical study of energy transfer mechanism of magnetic reconnection/ torus plasma merging under high toroidal magnetic field

高环形磁场下磁重联/环面等离子体合并能量传递机制的数值研究

• 发表时间: 2014
• 期刊: Fusion Energy 2014
• 作者: S. Inoue;Y. Ono;R. Horiuchi;B. Gao;Y. Kaminou;C. Z. Cheng;H. Ohtani;S. Usami
• 通讯作者: S. Usami

粒子シミュレーションによる、プラズマ合体・磁気リコネクション加熱の機構解明

通过粒子模拟阐明等离子体聚结和磁重联加热的机理

• 发表时间: 2013
• 作者: Satoshi Horiuchi;Akira Tsuda;Natsuki Toyoshima;Shuntaro Aoki;Yuji Sakano;井上 静雄
• 通讯作者: 井上 静雄