| 題名 | トカマクシミュレーションのための 3 次元ジャイロ簡約MHD コードの開発 |
| 著者 | *篠田 佳祐 (山口大学大学院理工学研究科電子デバイス工学専攻), 内藤 裕志 (山口大学大学院), 田内 康 (山口大学), 原田 直幸 (山口大学大学院), 矢木 雅敏 (九州大学応用力学研究所), 徳田 伸二 (国際核融合エネルギー研究センター) |
| Page | p. 513 |
| Keyword | ジャイロ簡約MHDコード, 内部キンクモード, シングルヘリシティ, マルチヘリシティ |
| Abstract | 本研究室ではトカマクプラズマの巨視的かつ運動論的MHD現象を解析するため、流体的手法を用いたジャイロ簡約MHDコード(GRM)を開発し研究を行っている。これまで内部キンクモードのシミュレーションは、m/n=1のモードのみを取り扱うシングルヘリシティを仮定した2次元GRMコードを用いて行ってきた。シングルヘリシティの仮定は内部キンクモードの線形・非線形シミュレーションに適しているが、m/n≠1のモードを取り入れたマルチヘリシティによる影響を調べるには、3次元GRM コードが必要となる。本研究では、3次元GRMコードを開発し、その正当性を検証するため、モードをシングルヘリシティに対応するものに限定してシミュレーションを行った。 |
| 題名 | GPU使用による粒子コードの高速化 |
| 著者 | *箱崎 啓太 (山口大学大学院理工学研究科電子情報システム工学専攻), 原田 直幸, 内藤 裕志, 田内 康 (山口大学大学院) |
| Page | p. 514 |
| Keyword | CUDA, FORTRAN, GPU |
| Abstract | プラズマの粒子シミュレーションは多体系となるためシミュレーションに膨大な時間がかかる。このためシミュレーションの計算時間を短縮させることは非常で重要である。そこでGPUを使ったプログラムにより処理の高速化を図る。GPUはグラフィックボードの上に置かれている演算装置である。GPGPUと呼ばれる技術で技術革新が著しい。GPUはCPUと比べて構造が単純だがその代わりトランジスタの集積密度が高いため高速な処理ができる。また、演算コアをたくさん持っているため並列計算に対してCPUより非常に高い演算性能を発揮する。本研究ではGPGPUに加え算術演算言語であるFORTRANを使ってプログラミングすることでプログラムを高速にする。 |
| 題名 | 2次元方向領域分割を用いたGpic-MHD コードの並列化 |
| 著者 | *高木 脩至 (山口大学大学院理工学研究科電子デバイス工学専攻), 内藤 裕志 (山口大学大学院), 田内 康 (山口大学), 矢木 雅敏 (九州大学応用力学研究所), 徳田 伸二 (国際核融合エネルギー研究センター) |
| Page | p. 515 |
| Keyword | Gpic-MHD, 並列化, 領域分割, 粒子分割 |
| Abstract | トカマク炉心プラズマの振舞いの物理機構を解析・予測するためには計算機によるシミュレーションが必須である。我々は、トカマク炉心プラズマの巨視的MHD 的モード解析用のジャイロ運動論的粒子コード（Gpic-MHD）を開発した。Gpic-MHD は第一原理シミュレーションのため巨大な計算機資源が必要となる。そこで8192 論理コアから構成される超並列コンピュータ（核融合科学研究所のプラズマシミュレータ: HITACHI SR16000）を用いて高速化を行った。並列化手法としては、z 軸方向（トロイダル方向）と半径r 方向の領域分割を考慮した2次元方向領域分割版を用いた。また、それぞれの分割領域がレプリカを持つ粒子分割の手法も併用した。 |
| 題名 | Csフリー表面生成型水素負イオン源の開発 |
| 著者 | *樋口 剛史, 日比野 徳亮, 大原 渡 (山口大学大学院理工学研究科) |
| Page | pp. 516 - 517 |
| Keyword | 負イオン源, プラズマ支援触媒イオン化法, 円筒形多孔体触媒, バケット型直流アーク放電 |
| Abstract | 核融合プラズマ加熱のための，N-NBI 用セシウムフリー負イオン源の開発を行っている． 直流アーク放電プラズマとプラズマ支援触媒イオン化法により，水素負イオンの生成を試 みている．NBI において，正イオンバックストリームが負イオン源に入射することは避け られないため，ビームの直撃を防ぐため円筒形多孔体触媒を用いている．円筒形状である ため，放電プラズマの正イオン等が円筒内部を通過する．正負イオンの生成特性や引き出 されたイオンのビームエネルギー等について発表する． |
| 題名 | 多孔体触媒への沿磁力線方向プラズマ照射における電子透過 |
| 著者 | *松島 祐一郎, 大原 渡 (山口大学大学院理工学研究科) |
| Page | pp. 518 - 519 |
| Keyword | 水素ペアイオンプラズマ, プラズマ支援触媒イオン化法, DuoPIGatron |
| Abstract | 等質量の正負荷電粒子のみから構成されるペアプラズマは，集団物性において時空間スケールの対称性を有する．原子状水素ペアイオンから成る，水素ペアイオンプラズマの生成を目指している．プラズマ支援触媒イオン化法により水素ペアイオンを生成する．電離効率が高く正イオン高電流密度を達成でき，プラズマ電位の制御が可能なDuoPIGatron を利用している．多孔体触媒への正イオン照射電流，照射エネルギーに依存する，水素ペアイオンの生成特性について発表する． |
| 題名 | マグネトロン型水素負イオン源の開発 |
| 著者 | *小林 貴一, 大原 渡 (山口大学理工学研究科) |
| Page | pp. 520 - 521 |
| Keyword | プラズマ支援触媒イオン化法, マグネトロン放電 |
| Abstract | 次世代のエネルギー源として注目されている核融合炉において，負イオン型中性粒子加熱装置(N-NBI)は必須のプラズマ加熱技術である．N-NBIの重要な要素である負イオン源は20年以上技術開発が行われてきた．我々は負イオン生成法の一環として，水素に対して触媒作用を有する金属との電子遷移現象を利用し，正負イオンを生成する触媒イオン化法という新たなイオン化機構を提案し，フィラメントフリーのプラズマ生成法としてマグネトロン放電を利用し，負イオンの表面生成を試みている．マグネトロン放電及び触媒イオン化法を用いた負イオンの生成特性について調査した． |