研究内容
# 電磁流体である核融合発電用炉心プラズマの閉じ込めに関する研究
具体的には,
核融合発電炉に必要な低衝突(高温)・高圧力プラズマを実現するため,電磁流体力学的(MHD)不安定性のプラズマ閉じ込め性能に与える影響と不安定性の抑制・制御法に関する研究指導を、世界最大のヘリカル型核融合実験装置である大型ヘリカル装置(LHD)における計測、実験、解析及びシミュレーションを通して行う。
また、ITER(国際熱核融合炉)に代表されるトカマク方式の炉心プラズマのMHD特性(ディスラプション等)に関連した研究課題も取り扱う。
(詳細はここ1(PDF)、ここ2(PDF)、ここ3)
研究手法
1) 実験データを解析して、仮説を提案。新たな実験をして、仮説を検証。
2) シミュレーションコードを作成・改良して、実験結果と比較。実験を説明する物理機構を解明。
3) 計測器を設計・製作して、実験、解析。
の3本立て。
核融合研の共同研究者(~4名)と共同して、研究指導。
研究課題例
学生の研究成果(学生が第一著者の論文(修士は主要著者を含む)はここ)
1) 修士論文「大型ヘリカル装置における中性粒子ビーム入射加熱時のプラズマ電流解析(実験解析)」(京都大学、1999年度修了/特別共同研究員の担当教員)
2) 博士論文「LHDにおけるECE計測とプラズマ輸送解析への適用(計測器開発・実験・解析)」(総研大 博士後期課程、2000年度修了/副指導教員)
3) 博士論文「磁気計測による3次元配位のMHD平衡量同定(実験・計測・解析)」(総研大 博士後期課程、2005年度修了/主任指導教員)
4) 博士論文「ヘリオトロンJプラズマにおける非誘導電流に関する研究(シミュレーション・実験・解析)」(京都大学、2007年度修了/共同研究)
5) 修士論文「トロイダルプラズマにおける電流消滅時のプラズマ応答(実験・解析)」(名古屋大学、2008年度修了/特別共同研究員の担当教員)
6) 修士論文「ダイバータ・ストライクポイント分布に対する粒子の軌道と衝突の影響(シミュレーション)」(総研大、2009年度5年一貫2年終了/主任指導教員)
7) 博士論文「大型ヘリカル装置の高ベータプラズマにおける高エネルギー粒子の軌道と速度分布関数に関する研究(シミュレーション)」(北海道大学、2009年度修了/共同研究)
8) 修士論文「大型ヘリカル装置(LHD)における低次MHD不安定性の研究(実験・解析)」(京都工芸繊維大学、2009年度修了/特別共同研究員の担当教員)
9) 博士論文「Numerical study of MHD instabilities in Large Helical Device(シミュレーション)」(カルロスIII世大学 博士課程、2010年度修了/共同研究)
10) 博士論文「トカマク型核融合装置における電流消滅時のプラズマ応答に関する研究(数値計算・実験・解析)」(名古屋大学、2011年度修了/特別共同研究員の担当教員)
11) 博士論文「非等方圧力MHD平衡解析に基づくLHDプラズマの圧力非等方度同定手法の研究(シミュレーション・実験解析)」(総研大 5年一貫5年、2012年度修了/主任指導教員)
12) 博士論文「ヘリカルプラズマにおける巨視的MHD不安定性特性に関する実験研究(実験・解析)」(総研大 博士後期課程、2012年度修了/副指導教員)
13) 修士論文「トカマクディスラプション時の電流減衰時間決定機構の研究(数値計算・実験解析)」(名古屋大学、2012年度修了/特別共同研究員の担当教員)
14) 修士論文「大型トカマク装置JT-60Uにおけるマイナーコラプス時のプラズマ電流時間発展(シミュレーション・実験解析)」(京都大学、2012年度修了/共同研究)
15) 修士論文「有限ベータLHDプラズマにおける周辺磁場構造指標の数値的評価(シミュレーション)」(京都大学、2013年度修了/共同研究)
16) 博士論文「ヘリオトロンプラズマにおける抵抗性交換型不安定性と磁気島との相互作用に関する研究(シミュレーション)」(北海道大学、大学院工学院、2014年度[9月]修了/指導教員)
17) 修士論文「積層高温超伝導テープ線における電流分担と接続抵抗(実験・解析)」(名古屋大学、大学院工学研究科、2014年度修了/主任指導教員)
18) 修士論文「垂直移動現象(VDE)を伴うトカマクディスラプション時の電流減衰時間の決定機構(シミュレーション)」(京都大学、2014年度修了/共同研究)
19) 修士論文「マイクロ波コム反射計を用いたLHDプラズマにおける交換型不安定性の構造研究(計測器開発・実験・解析)」(名古屋大学、大学院工学研究科、2015年度修了/主任指導教員)
20) 修士論文「プラズマ中の電子温度揺動計測のためのコリニア型金属レンズ付きアンテナの開発研究(計測器設計・試作・実験)」(名古屋大学、大学院工学研究科、2016年度修了/主任指導教員)
21) 修士論文「マイクロ波コム反射計を用いたポロイダル方向変位の計測及び大型ヘリカル装置でのその特性研究(計測、実験解析)」(名古屋大学、大学院工学研究科、2018年度修了/主任指導教員)
22) 卒業論文「外部共鳴摂動磁場による交換型MHD不安定性の抑制手法の研究>(実験解析)」(名古屋大学、工学部、2018年度卒業/主任指導教員)
23) 修士論文「トロイダル電流印加時の低磁気シアヘリオトロンプラズマにおける交換型MHD不安定性の数値解析(数値計算)」(名古屋大学、大学院工学研究科、2019年度修了/主任指導教員)
24) 修士論文「オーミック加熱小型トカマク(HYBTOK-II)プラズマの流速計測(実験、計測、実験解析)」(名古屋大学、大学院工学研究科、2019年度修了/主任指導教員)
25) 修士論文「大型ヘリカル装置(LHD)における外部共鳴摂動磁場による交換型不安定性の抑制手法の研究(実験、計測、実験解析)」(名古屋大学、大学院工学研究科、2020年度修了/主任指導教員)
26) 卒業論文「大型ヘリカル装置における高速イオン軌道特性に対する径電場効果の研究(実験解析)」(名古屋大学、工学部、2020年度卒業/主任指導教員)
27) 卒業論文「大型ヘリカル装置における交換型不安定性の磁場配位依存性(実験解析)」(名古屋大学、工学部、2021年度卒業/主任指導教員)