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概要

地上の太陽=核融合エネルギーを実現するためのプラズマ・核融合研究を推進しています。核融合炉システム設計研究、先進プラズマ閉じ込め研究や、基礎プラズマ物理研究に取り組んでいます。システム設計コード、プラズマ総合解析コード、環状プラズマ閉じ込め装置、直線磁化プラズマ実験装置を用います。

研究課題

核融合エネルギーシステム

核融合炉のエネルギーバランスを数値解析し、様々な条件における核融合炉のデザイン(概念設計)を探究します。

プラズマ閉じ込め

環状磁場(トーラス磁場)によるプラズマ閉じ込めの高度化を、実験と数値解析の両面から追究します。

基礎プラズマ物理

プラズマをミクロな視点(原子分子素過程)とマクロな視点(電磁流体)とで理解し、核融合プラズマ研究に貢献します。

研究手法(装置・計算コード)

環状プラズマ閉じ込め装置TOKASTAR-2

小型のトーラス装置で、トカマク、ステラレータ、および、それらの混成磁場によりプラズマを閉じ込めます。

直線磁化プラズマ実験装置NUMBER

直線状の磁力線に沿ってプラズマを生成し、強磁場・高密度プラズマを用いた基礎および開発研究を行います。

その他の実験装置

直流放電装置(分光計測用・演示用)、プロトタイプ環状装置、高分散高時間分解分光器、大電力パルス電源など

炉システム・経済性コード

プラズマ物理と核融合炉設計の双方の条件を満たす核融合炉のデザインを出力し、必要となるコストを評価します。

統合輸送コードTOTAL

炉心プラズマのエネルギーや粒子の輸送と平衡磁場を自己無撞着に解きます。

その他の計算コード

電流駆動解析コード(共同研究)、衝突輻射モデル計算コード、など

卒業論文・修士論文・博士論文題目

2020年度

博士論文
局所ヘリカル磁場コイルによるトカマクプラズマの位置安定化に関する研究
修士論文
境界輸送障壁モデルの開発と原型炉のHモード運転シナリオの検討
ドップラー分光計測によるTOKASTAR-2トカマクプラズマのイオン温度計測と閉じ込め特性評価
視線積分されたヘリウム原子線強度比を用いた電子密度・温度分布推定手法に関する研究
卒業論文
TOKASTAR-2の磁気計測におけるコイル磁場の校正によるプラズマ位置形状計算の改善
直線型プラズマ実験装置NUMBERにおける静電プローブによる電子エネルギー分布計測
電子サイクロトロン共鳴プラズマにおける再結合プラズマ生成のための基礎研究

2019年度

博士論文
トカマク型核融合中性子源及び原型炉の設計最適化に関する研究
修士論文
TOKASTAR-2トカマクプラズマにおける渦電流を考慮したMHD平衡解析
高密度磁化プラズマ中の高エネルギーイオン計測のためのイオンエネルギーアナライザの開発
直線型プラズマ実験装置NUMBERにおける高イオン飽和電流モードの形成機構に関する研究
トカマクプラズマにおける中性粒子ビーム入射加熱・電流駆動解析コードの開発及び原型炉におけるビーム入射条件の検討
卒業論文
直線型プラズマ実験装置NUMBERにおけるプラズマ浸漬式高エネルギーイオン生成のための基礎研究
TOKASTAR-2装置における電子軌道計測に基づく誤差磁場の推定
不純物イオンの輸送解析のための軌道計算コードへのクーロン衝突効果の導入

2018年度

修士論文
プラズマ浸漬式高エネルギーイオン生成装置における水素吸蔵電極の温度制御機構の開発
軌道追跡計算によるトロイダル回転に伴う不純物イオン輸送の解析
TOKASTAR-2における磁気面計測法の開発
卒業論文
統合プラズマ輸送コードTOTALにおける遷移を伴う境界輸送障壁モデルの開発
TOKASTAR-2トカマクプラズマのイオン温度計測のための分光器開発
視線積分計測値を用いた線スペクトル強度比法による円柱プラズマの径方向分布推定に関する基礎研究

2015-2017年度

2012-2014年度