研究対象/体制
Research Topics
核融合プログラムの先生方の研究室と連携して、研究が実施しやすいように努めています。特に、複雑理 工学専攻の江尻・辻井・大舘・藤堂研究室との交流は活発です。学内外の装置での実験や物理計算コードを 利用しての各種物理現象の機構の理解とそのエッセンスに基づく運転シュミレータコードの開発を目指しま す。また、実験での新たな発見を目指して、計測器の開発研究も進めます。データ駆動科学の視点ももって、解析のためのツール(数値計算ツール)も研究開発の対象になります。
以下の装置に絡んだ研究ができる体制にあります。ITERを除く装置には実験データがあるため、その データの解析をステップに実験提案をしていくこと になります。
We work closely with the laboratories of professors in the Fusion Program to facilitate students' activities. In particular, we have active exchanges with the Ejiri, Tsujii, Ohdachi, and Todo laboratories in the Department of Complex Science and Engineering. We aim to understand the mechanisms of various phenomena through experiments using both on- and off-campus equipments and simulations, and to develop operation simulator codes based on the essence of the understanding of the mechanisms. In addition, we will also promote research and development of diagnostics to make new discoveries through experiments. The tools for analysis (numerical calculation tools) will also be a subject of research and development.
We are ready to conduct research on the following equipment, except for ITER, for which we already have experimental data, and will propose experiments based on the analysis of such data.
TST-2
柏キャンパスにの江尻・辻井研にある装置です。球状トカマクというタイプの装置です。磁気圧に対し てプラズマ圧が高い状態になりやすい特徴(高ベータプラズマといいます)をもちます。非誘導トカマク運転に貢献するため、電磁波によるプラズマの維持の研究に取り組んでいます。いろいろなことを試すのに良い サイズです。
This is a device in the Ejiri & Tsujii Lab. in the Kashiwa campus. It is a spherical tokamak type device. The plasma pressure is high compared to the magnetic pressure (high beta plasma). The plasma maintained by electromagnetic waves are being investigated to contribute to non-inductive tokamak operation. It is a good size for experimentation.
茨城県那珂市の量子科学技術研究開発機構(QST)にある装置です。EUとの共同で建設され、2023年秋にトカマクプラズマ運転を成功させ、運転を開始しました。ITERの研究をサポートしたり、機動性を活かした先進的な高温・高密度・ 高ベータプラズマの長時間運転手法を開発します。ITERの知見と合わせて、DEMO設計に貢献しま す。(JT-60SA Research Plan (pdf))
This is built in National Institutes for Quantum Science and Technology (QST) in Naka, Ibaraki, Japan. It was built jointly with the EU. The JT-60SA has started a tokamak operation in the autum 2023. We will support the ITER, and develop advanced long-time operation methods that make use of mobility. Here, the term of "advanced" means the achievment of the integrated performance of high-temperature, high-density, and high-beta. Together with the knowledge of ITER, the project aims to contribute to the DEMO design (JT-60SA Research Plan (pdf))
岐阜県土岐市の核融合科学研究所(NIFS)にあるステラレーター系の装置です。ドイツの Wendelstein 7-Xと同規模の世界最大規模のステラレーター系のの装置です。ステラレーター系は定常運転に適しています。
This is a stellar device at the National Institute for Fusion Science (NIFS) in Toki City, Gifu Prefecture. It is the world's largest Stellarator-type device, the same scale as Germany's Wendelstein 7-X. Stellarator systems are suitable for steady-state operation.
フランス(マルセイユから約60km)に建設中の装置。これまでの研究により、燃焼プラズマを見通せる ところまできました。現在の知見では直径30m程度の装置が必要ということがわかり、国際協力(日 本、EU、米国、ロシア、中国、韓国、インド)によりITERを作ることになりました。2025年か ら実験が行われる予定です。ITERで初めて人類は燃焼プラズマを見ます。初めて燃焼プラズマの知見 をうることができます。博士論文の研究対象としては難しいですが、ITERの運転や物理実験に貢献する ような数値予測計算が研究対象となります。
A device under construction in France (approximately 60 km from Marseille). The knowledge based on research so far has brought us to the point where he can predict the burning plasma. The current knowledge tells us that a device with a diameter of about 30m was required. and Seven bodies of Japan, EU, US, Russia, China, South Korea, and India decided to build ITER through international cooperation. Experiments are scheduled to begin in 2025. Humans will see burning plasmas for the first time in ITER. For the first time, we can obtain knowledge on burning plasmas. Although it is difficult as a research subject for a doctoral dissertation, numerical prediction calculations, which contributes to ITER operation and physics experiments, can be the subject of research.