高密度プラズマ物理研究系

助教 西村 伸

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nishimura.shin

研究課題

トロイダル磁場閉じ込め核融合理工学

研究内容

核融合研採用当時は支援実験装置Compact Helical Systemの本体・計測担当であり、並行して後継装置としての準対称ステラレータの設計活動にも関わった。この時にこのような特殊な新規磁場配位にも適用可能な新古典理論(トロイダル磁場中のドリフト軌道効果とクーロン衝突効果に起因する諸現象の理論)のフレームワークを提案した事が、同時期に各種準対称装置の設計・建設段階にあった米国をはじめとする各種の国内外共同研究活動のきっかけとなる。最近ではNBI加熱や核融合反応で発生する高速イオンが熱化粒子に与える各種影響(運動量入力、非等方加熱、両極性静電場形成など)を扱うべくこの理論を拡張し、NBI実験に応用している。今後は将来の燃焼炉心におけるブートストラップ電流などにこの手法を応用し炉設計活動にも役立てたいと考えている。

主要論文
  1. “Neoclassical parallel flow calculation in the presence of external parallel momentum sources in Heliotron-JK. Nishioka , Y. Nakamura , S. Nishimura , H. Y. Lee , S. Kobayashi , T. Mizuuchi , K. Nagasaki , H. Okada , T. Minami , S. Kado , S. Yamamoto , S. Ohshima , S. Konoshima , and F. SanoPhysics of Plasmas 23, 032511-1 - 032511-12 (2016
  2. “A Laguerre expansion method for the field particle portion in the linearized Coulomb collision operator”S. NishimurPhysics of Plasmas 22, 122503-1 – 122503-6 (2015), ibid. 23, 029901 (2016
  3. “Parallel momentum input by tangential neutral beam injections in stellarator and heliotron plasmas”S.Nishimura, Y.Nakamura, and K.NishiokaPhysics of Plasmas Vol.22(9) pp.092505-1 – 092505-22 (2015)
  4. “A convergence study for the Laguerre expansion in the moment equation method for neoclassical transport in general toroidal plasmas”,S.Nishimura, H.Sugama, H.Maaßberg, C.D.Beidler, S.Murakami, Y.Nakamura, and S.Hirooka,Physics of Plasmas 17 pp.082510-1 – 082510-8 (2010), ibid. 18 pp. 069901-1 – 069901-3 (2011
  5. “Neoclassical viscosities in NCSX and QPS with few toroidal periods and low aspect ratios”,S.Nishimura, D.R.Mikkelsen, D.A.Spong, S.P.Hirshman, L.P.Ku, H.E.Mynick, and M.C.Zarnstorff,Plasma and Fusion Research Vol.3, pp.S1059-1 – S1059-7 (2008
キーワード

non-symmetric toroidal systems, neoclassical transport, fast-ion-driven effects

興味を持っていること