計算機によるプラズマモデリング

基于计算机的等离子体建模

基本信息

批准号：
62050040
负责人：
佐藤哲也
金额：
$ 27.46万
依托单位：
Hiroshima University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Fusion Research
财政年份：
1987
资助国家：
日本
起止时间：
1987 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

イ.)高精度完全3次元MHDシミュレーション研究空間及び時間差分を4次精度まで高めた新しい3次元MHDシミュレーションコードを開発した. このコードを用いて, 核融合プラズマの非線形問題に対する特筆すべき2つの新して成果を得た. 一つは, トカマクの鋸歯状振動現象に対して新しい非線形機構を提唱し, それをシミュレーションにより実証したことである. シミュレーションの結果, 古典的時間スケールでの電流ピーキング相と非線形キンク不安定による速い崩壊相の繰返しによって鋸歯状緩和現象が見事に説明できることを見い出した. もう一つの成果は, これまで成功することのできなかったFRCプラズマの傾斜不安定の全様を完全に追跡することに成功したことである. 傾斜不安定を抑制する試みをいくつか行い, その結果, "眠りゴマ"の原理を用いてプラズマを回転させることによってある程度不安定性を抑制できることを見い出した.ロ.)マクロスケール粒子コードの開発と応用二つの異った方法で従来の粒子コードの致命的欠点であった巨視的スケールの粒子シミュレーションを可能にした. 具体的応用として, 運動論的アルフベン波による粒子加熱及び加速を実証することに成功した. また, 高温電子によって交換不安定という巨視的不安定が安定されることを見い出した. これらの成果は, 粒子シミュレーション研究に新しい方向性をもたらすものといえる.ハ.)エッジプラズマのモデリング,その他静電的プラズマ乱流の自己組織化現象を数値シミュレーションにより見い出した. また, 短距離相互作用を取り入れた高精度3次元粒子シミュレーションコードを開発し, レーザープラズマのような高密度プラズマの解析が可能となった.

我开发了一个新的3D MHD仿真代码，具有高精度的3D MHD模拟研究空间和时间差，以使用此代码，这是关于核融合等离子的非线性问题的。向Tokamak的锯齿状振动现象提出了机制，并通过模拟证明了锯齿状的宽松现象，可以通过重复该阶段的重复来解释是所有倾向的FRC血浆，无法成功的跟踪。宏观粒子的发展并应用了较大的粒子模拟，这是传统粒子代码的致命缺点，我们成功地展示了由于Alfben波而导致的粒子加热此外，我们发现，稳定宏观交换不稳定的宏观不稳定性是粒子模拟的新方向。通过数值模拟发现静电等离子体湍流。