井戸 毅 (いど たけし)

核融合科学研究所・ヘリカル研究部・高温プラズマ物理研究系・准教授
名古屋大学大学院・工学研究科・エネルギー理工学専攻・客員准教授(核融合プラズマ研究グループ

研究内容

1. 重イオンビームプローブ計測装置(HIBP)の開発

  磁場で閉じ込められた高温プラズマ中の静電ポテンシャル分布とその揺らぎ、及び密度揺らぎを計測するために重イオンビームプローブ(HIBP)計測装置の開発を行っています。HIBPを用いることで、数千万に及ぶ高温プラズマの中で高時間分解能で局所的に直接計測することができます。

 プラズマ内に自発的に形成される静電ポテンシャルの構造や揺らぎは磁場閉じ込めプラズマの性能を決定づける物理量であり、それらを計測できるHIBPは、これまで小中の装置での物理研究の発展に大きな寄与してきました。LHDにおいては、閉じ込め装置の大型化に伴い、HIBPで用いる重イオンの加速に必要なエネルギーが飛躍的に増大しており、これまでのHIBPとは異なる技術が必要です。現在、大学の先生方とも協力しながら計測器の高性能化を進めています。

2.高速イオン励起揺動の研究

 核融合炉ではD-T反応によって生成されるアルファ粒子のような高エネルギーの粒子が存在するため、それ自身の閉じ込めやそれらがプラズマに与える影響を調べることが、核融合炉心プラズマの性能を理解する上で重要です。HIBPによる高時間空間分解能での直接計測という特長を生かして、高エネルギー粒子が引き起こす揺らぎの計測を行い、その性質を調べています。

3.乱流輸送の研究

 磁場閉じ込めプラズマの閉じ込め性能を決定づけていると考えられる乱流と呼ばれる揺らぎの研究を進めています。これまでに、日本原子力研究開発機構との協力研究により、JFT-2MトカマクにHIBP計測装置を設置して研究を行ってきました。これにより、閉じ込め改善現象であるL-H遷移時における静電ポテンシャル分布の変化と密度揺動の変化を直接かつ同時に測定することに成功しました。また、プラズマ乱流の非線形相互作用によって励起される帯状流(zonal flow)の時間空間構造や乱流と帯状流の相互作用を実験的に明らかにしてきました。現在、計測器の改良を進めながら、LHDにおける乱流計測を試みています。

受賞歴等

論文リスト