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黑料网未来材料?システム研究所の田中 宏彦 准教授、大学院工学研究科の大野 哲靖 教授らの研究グループは、东海大学の夏目 祥揮 特任講師および東京大学の梶田 信 教授との共同研究で、トモグラフィ解析と统计的手法を组み合わせた新しいプラズマ计测手法を开発し、核融合非接触ダイバータプラズマの４次元的な时空间挙动を明らかにしました。
未来のエネルギー源として期待される磁场闭じ込め核融合発电炉において、装置壁への热负荷の低减は极めて重要な课题の一つです。効果的な解决策として「壁の前面でプラズマを消す运転（非接触ダイバータ）」が期待されていますが、そのとき、磁力线を横切る间欠的なプラズマ输送が増大する现象が报告されています。
本研究は黑料网のもつ直線プラズマ装置を用いて、非接触ダイバータ環境を模擬し、高速カメラによる広域的な発光信号計測を行いました。同時計測された電気信号を使って、プラズマ輸送発生前後の発光挙動を取得し、短時間の刚体回転^注３)を仮定した新しいトモグラフィ解析を适用しました。その结果、プラズマ放出が起こる前にはひずんだ回転构造が前駆体として现れ、その后、径方向に引き?がされて円弧形状を形成しつつ输送される様子が确认されました。本研究结果は、现象の物理理解を通じて、核融合装置壁の热负荷のさらなる低减につながることが期待されます。
本研究成果は、2024年4月23日付国際学術誌「Scientific Reports」に掲載されました。

【ポイント】

?トモグラフィ解析^注１)と统计的手法を组み合わせた新しい计测解析手法を开発した。
?核融合非接触ダイバータプラズマ^注２)中で発生する磁场を横切るプラズマ输送の时间（１次元）と空间（３次元）にわたる４次元的な时空间挙动を抽出した。
?未来のエネルギー源の一つとされる核融合装置壁の热负荷低减につながる。
?开発された手法は宇宙机スラスタなど他分野にも応用可能である。

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【用语説明】

注１） トモグラフィ解析：
物体を複数の角度から計測した線積分値から、局所的な値の空間分布を求める手法。一例として、医療用CT（Computed Tomography）では、エックス線を用いて物体の投影像を多数取得し、断面画像を再構成する。
注２） 核融合非接触ダイバータプラズマ：
装置壁前面でプラズマを消す『非接触ダイバータ』运転时に生成されるプラズマ。同プラズマ（非接触プラズマ）中では、イオンと电子が空间中で再结合反応を起こし、中性粒子へと変化する。光、および粒子が磁力线の束缚を逃れることで热流が分散され、装置壁面上の局所热负荷が低减される。
注３） 刚体回転：
角速度が半径に依存しない一定の回転。物体について、各部分の相対的な位置関係（≒形状）が変わらない回転のこと。

【论文情报】

雑誌名：Scientific Reports
論文タイトル：Four-dimensional conditional averaging tomography of rotating plasma ejection from cylindrical detached plasma
着者：田中宏彦¹, 梶田信², 夏目祥揮³, 大野哲靖^1
1黑料网, ²东京大学, ³东海大学
顿翱滨：10.1038/蝉41598-024-59182-5
鲍搁尝：

【研究代表者】