乱流プラズマの 構造形成と選択則の総合的研究 伊藤 早苗 九州大学・応用力学研究所 分担者 矢木雅敏、河合良信、篠原俊二郎、

Presentation on theme: "乱流プラズマの 構造形成と選択則の総合的研究 伊藤 早苗 九州大学・応用力学研究所 分担者 矢木雅敏、河合良信、篠原俊二郎、"— Presentation transcript:

1 乱流プラズマの 構造形成と選択則の総合的研究 伊藤 早苗 九州大学・応用力学研究所 分担者 矢木雅敏、河合良信、篠原俊二郎、
平成16年度 特別推進研究　研究計画 1 乱流プラズマの 構造形成と選択則の総合的研究 伊藤　早苗 九州大学・応用力学研究所 分担者 矢木雅敏、河合良信、篠原俊二郎、 伊藤公孝、藤澤彰英、福山淳 海外研究協力者 P. H. Diamond (UCSD), K. Hallatschek (MPI PP)

2 強い必要性と背景 「21世紀の科学」 宇宙天体観測 核融合研究 プラズマと 電磁場の プラズマによる 新機能物質 乱流構造形成 選択則
LHD プラズマ 宇宙天体観測 核融合研究 かに星雲 　　　爆発的知識　　　　ダイナモ、帯状流　 ITER　　　乱流輸送 プラズマと 電磁場の 乱流構造形成 選択則 プラズマによる　新機能物質 応用拡大 世界的機運の 盛り上がり 求められている　プラズマの根本的理解

3 目標と目的 現代プラズマ物理学の創成（学理の体系化） 体系化 本計画の目的（プラズマ乱流の総合的研究） 高温・磁化・不均一プラズマについて
3 現代プラズマ物理学の創成（学理の体系化） 本計画の目的（プラズマ乱流の総合的研究） 高温・磁化・不均一プラズマについて 乱流と構造形成の機構を解明 構造の遷移と選択法則を得る 世界をリードする研究 プラズマ乱流の多重非線形構造 選択肢と遷移確率 基盤 一般化 体系化 実現構造を与える選択則、 状態の相図、寿命、次元性 新たに解明 シミュレーション・実験　検証

4 世界をリードしてきた研究実績 創始 研究潮流と質的転換を生んだ 径電場構造 との共存 線形不安定性 非線形不安定性
4 ○　径電場による改善閉じ込め理論 ○　プラズマの乱流輸送理論 ○　帯状流とトーラスの輸送理論　 創始 仁科賞、IBM科学賞、 フンボルト賞、他 研究潮流と質的転換を生んだ 径電場構造 線形不安定性 との共存 非線形不安定性 実験とシミュレーションによる検証 共同研究実績：最近のレビュー論文(IoP) 径電場と改善閉じ込め；プラズマの崩壊現象；プラズマ乱流輸送；ヘリカル系の閉込改善；ダイナモとMHD理論；帯状流

5 プロジェクト成果 ー 大成へ 理論研究 構造相転移の確率統計理論 乱流構造形成における 非線形分配則とダイナミクス シミュレー ション研究
プロジェクト成果　ー　大成へ 5 理論研究 伊藤、伊藤、 Diamond 構造相転移の確率統計理論 乱流構造形成における 　非線形分配則とダイナミクス 現代プラズマ物理学叢書 1.プラズマ 　非線形理論 シミュレー ション研究 矢木、福山、 Hallatschek 2.プラズマ 　乱流構造 飽和機構・電磁場発生法則の 発見（帰納）と検証（演繹） 3.プラズマ 　乱流実験学 実験研究 河合、篠原、 藤沢 乱流輸送、構造相転移、帯状流・ダイナモの実測・検証 核融合解析国際規範コード(ITER)

6 プラズマの乱流・電磁構造の理解 乱流、帯状流、ダイナモ：輸送、分岐や自律的維持・・・ 乱流輸送や因果関係とエネルギーの配分比
6 プラズマの乱流・電磁構造の理解 トーラスプラズマ 太陽 Solar Tachocline Transport barriers Trade wind band, Torsional oscillation [from Lang, The Cambridge Encyclopedia of the SUN] 乱流、帯状流、ダイナモ：輸送、分岐や自律的維持・・・ 乱流輸送や因果関係とエネルギーの配分比 活動するプラズマ vs. Curieの原理 (col. Cowlingの反ダイナモ定理)

7 有機的に統合した推進とC&R 理論 実験 ドリフト波乱流と電場構造形成 検証 シミュレーション 飽和振幅、相関スケール
7 ドリフト波乱流と電場構造形成　　　検証 理論 理論式 シミュレーション 飽和振幅、相関スケール エネルギー分配比・・・ 検証と発見 予言 HIBP LIF 実験 矢木 藤澤

8 実施体制とC&R 国内外 研究者 C&R 計画・成果の とりまとめ 代表者 分担者 8 理論研究 シミュ レーション 実験研究
伊藤 国内外 研究者 研究補助　参加 伊藤・ Diamond 計画・成果の とりまとめ 代表者 分担者 シミュ レーション 福山 研究協力者としての参加 矢木 Hallatschek レビューなどを通じた 研究成果の集約 実験研究 河合・篠原 藤沢 C&R 分析と意志決定 研究の推進 成果の発表と還流

9 計画と展望 「２１世紀の科学」 流転する自然の法則 初期３年間 ５年間 その後の展開 現代プラズマ物理学叢書 理論と シミュレーション 実験
9 計画と展望 初期３年間 ５年間 その後の展開 研究方針 分析・決定 中間総括 成果を 出版 現代プラズマ物理学叢書 多スケール乱流と電磁場構造形成 プラズマ理論物理学の体系へ 理論と シミュレーション プラズマ乱流と構造形成・ 選択法則の統一へ 遷移肢と 選択原理の展開　 核融合燃焼プラズマへの応用（燃焼遷移） 非線形理論の検証 検証 核融合解析国際規範コード カオス・ 乱流・電磁場構造形成（帯状流、ダイナモを含む）の実測 実験 乱流と電磁場構造形成の因果関係の検証へ 自然界の構造 「２１世紀の科学」 流転する自然の法則