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核融合プラズマにおける共鳴摂動磁場の浸み込み及び不安定モードの電磁流体力学的研究

聚变等离子体共振微扰磁场渗透及不稳定模式的磁流体动力学研究

基本信息

批准号：
14F04728
负责人：
市口勝治
金额：
$ 1.47万
依托单位：
National Institute for Fusion Science
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2014
资助国家：
日本
起止时间：
2014-04-25 至 2016-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

今年度は、大型ヘリカル装置（LHD）プラズマの交換型モードに対するイオン及び電子の反磁性効果を解析した。特に、熱伝導度及び粘性の影響に着目した。これまで、交換型モードに対しては、これらの散逸項は安定化に寄与し、線型成長率を低減する効果のみを持つと考えられてきた。そこで、3-fieldの簡約化電磁流体力学（MHD）方程式を用い、反磁性効果を含んだ場合について線型固有値解析を行った。まず、熱伝導効果のみを含む場合について、考察した。反磁性効果がない場合には、熱伝導度を増加させるに従って、第１固有値の成長率は減少していく。同時に、第２固有値の成長率は増加していく。そして、熱伝導度がある値より大きくなると両者は縮退して、同じ成長率をもって減少していくことが得られた。成長率が縮退するまでは、いずれの固有値の実周波数もゼロであるが、成長率の縮退と同時に実周波数に分岐が生じ、第１固有値はイオン反磁性方向の値を持ち、第２固有値は電子反磁性方向の値を持つことがわかった。次に、この状況において、反磁性効果を含めた解析を行った。この場合、熱伝導度のどの値に対しても、成長率及び実周波数において両者は分離していることが得られた。さらに粘性を加えた解析も行った。この場合には、熱伝導度がある値よりも大きくなると、第１固有値と第２固有値の成長率が逆転する。一方、実周波数の符号は変化しない。従って、実際に観測されるモードは、成長率が最大のモードであることを考えると、熱伝導度が小さいときには、イオン反磁性方向に回転するモードが観測されるが、ある程度大きい場合には、電子反磁性方向に回転するモードが観測されることになる。後者の場合がLHDの実験に良く対応している。また、その場合には、熱伝導度を増加させても、必ずしも成長率が減少するとは限らないことも得られている。

This year, large scale HD devices (LHD) are used to analyze the magnetic and electronic diamagnetic effects of switching devices. The effects of special properties, thermal conductivity and viscosity are significant. The results of the reduction of the linear growth rate are as follows: 3-field simplified electromagnetic fluid dynamics (MHD) equations are used, diamagnetic effects are included in the case, and the linear intrinsic value analysis is performed. In the case of heat conduction, heat conduction and heat conduction, it is necessary to investigate and investigate. In the case of diamagnetic effect, the thermal conductivity increases, and the growth rate of the first intrinsic value decreases. At the same time, the growth rate of the second intrinsic value has increased. For example, the heat conductivity of the heat exchanger decreases, and the growth rate of the heat exchanger decreases. The growth rate decreases, the intrinsic value decreases, the cycle number increases, the divergence increases, the first intrinsic value decreases, the diamagnetic direction increases, the second intrinsic value decreases, the diamagnetic direction increases. Second, the status of the anti-magnetic effect of the analysis In this case, the thermal conductivity is determined by the growth rate and the number of cycles. This is the first time I've ever seen you. In this case, the thermal conductivity is equal to the growth rate of the first intrinsic value and the second intrinsic value. The number of cycles in a square wave is changed. The maximum growth rate is obtained when the thermal conductivity is small and when the diamagnetic direction is large, the growth rate is obtained when the diamagnetic direction is large. In the latter case, the LHD is implemented properly. In some cases, the thermal conductivity increases, and the growth rate decreases.

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Three-Dimensional Numerical Analysis of Diamagnetic Effects on Interchange Mode in Heliotron Plasmas

日射等离子体中交换模式抗磁效应的三维数值分析

DOI：
发表时间：
2014
期刊：
影响因子：
0
作者：
Timothée Nicolas;Katsuji Ichiguchi;Masahiko Sato;Yasushi Todo;Yasuhiro Suzuki;Akihiro Ishizawa;and Satoru Sakakibara
通讯作者：
and Satoru Sakakibara

Bifurcation of the interchange mode growth rate and rotation frequency due to the perpendicular heat conductivity in stellarator plasmas

由于仿星器等离子体中的垂直热导率导致交换模式增长率和旋转频率的分叉

DOI：
发表时间：
2015
期刊：
影响因子：
0
作者：
T. Nicolas;K. Ichiguchi;M. Sato;Y. Todo;Y. Suzuki;A. Ishizawa;S. Sakakibara
通讯作者：
S. Sakakibara

Bifurcation of the interchange mode due to heat transport - Impact on diamagnetic rotation

由于热传输而导致交换模式的分叉 - 对反磁旋转的影响

DOI：
发表时间：
2015
期刊：
影响因子：
0
作者：
Timothee NICOLAS;Katsuji ICHIGUCHI;Yasushi TODO;Masahiko SATO;Yasuhiro SUZUKI;Akihiro ISHIZAWA
通讯作者：
Akihiro ISHIZAWA

Bifurcation diamagnetic rotation of Mercier unstable interchange modes by heat transport

热传输导致 Mercier 不稳定交换模态的分岔反磁旋转

DOI：
发表时间：
2015
期刊：
影响因子：
0
作者：
Timothee NICOLAS;Katsuji ICHIGUCHI;Yasushi TODO;Masahiko SATO;Yasuhiro SUZUKI;Akihiro ISHIZAWA;Satoru SAKAKIBARA
通讯作者：
Satoru SAKAKIBARA

Dissipation and diamagnetic effects on the interchange mode growth rate and rotation in reduced magnetohydrodynamics applied to stellarators