核融合理論シミュレーション研究系

教授 藤堂 泰

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tohdo.yasushi

研究課題

プラズマ非線形現象の大規模シミュレーション

研究内容

 プラズマは膨大な個数の荷電粒子の集団であり、荷電粒子と電磁場の相互作用がもたらすプラズマの挙動は複雑な非線形問題です。プラズマの非線形現象の解明と予測を目的として、スーパーコンピュータを駆使した大規模計算機シミュレーションに取り組んでいます 中心的な研究課題は磁場閉じ込め核融合プラズマにおける高速イオンと電磁流体波動の相互作用です。これは、国際協力によりフランスで建設中のITERにおいて特に重要な研究課題です。この他にもプラズマの高エネルギー粒子と電磁流体現象を対象としてシミュレーション研究を行うとともに、そのための計算物理モデルや高性能計算手法を開発しています。また、大型ヘリカル装置などの多くの実験装置を対象として、国内外の共同研究を積極的に推進しています。

主要論文
  1. Y. Todo, R. Seki, D. A. Spong, H. Wang, Y. Suzuki, S. Yamamoto, N. Nakajima, M. Osakabe, Comprehensive magnetohydrodynamic hybrid simulations of fast ion driven instabilities in a Large Helical Device experiment, Physics of Plasmas 24 (2017) 081203.
  2. Y. Todo, Multi-phase hybrid simulation of energetic particle driven magnetohydrodynamic instabilities in tokamak plasmas, New Journal of Physics 18 (2016) 115005.
  3. Y. Todo, M. A. Van Zeeland, W. W. Heidbrink, Fast ion profile stiffness due to the resonance overlap of multiple Alfvén eigenmodes, Nuclear Fusion 56 (2016) 112008.
  4. Y. Todo, M. A. Van Zeeland, A. Bierwage, W. W. Heidbrink, M. E. Austin, Validation of comprehensive magnetohydrodynamic hybrid simulations for Alfvén eigenmode induced energetic particle transport in DIII-D plasmas, Nuclear Fusion 55 (2015) 073020.
  5. Y. Todo, M. A. Van Zeeland, A. Bierwage, W. W. Heidbrink, Multi-phase simulation of fast ion profile flattening due to Alfvén eigenmodes in a DIII-D experiment, Nuclear Fusion 54 (2014) 104012.
キーワード

計算機シミュレーション、電磁流体力学、高エネルギー粒子

興味を持っていること