Research Results 研究成果
自然界には、太阳、雷、オーロラなどプラズマに関连する多くの现象が见られ、その発光は美しく、跃动する神秘的な动きは人を魅了します。その一方、プラズマは、これまで核融合炉の実现のほか、近年ではテーブルトップ加速器の製作、新物质创生、医疗、农业などへ広く応用される研究対象です。しかし、プラズマの性质は现在でも未知の部分が多くあります。エネルギー问题の根本的な解决に繋がる核融合炉の実现のほか、诸领域に広がるプラズマの応用を効率的に进めるためには、革新的なプラズマ计测法が强く求められています。
九州大学応用力学研究所/极限プラズマ研究连携センターの藤泽彰英教授、文赞镐助教の研究グループは、磁化プラズマにおける3次元揺动乱流构造の时间発展(4次元构造)を精密に観测できる高分解能トモグラフィ计测器の开発に成功しました。その革新的な4次元トモグラフィ※を用いて直线磁化プラズマを観测した结果、プラズマの4次元的発展の様子や、その构造に见られる対称性の破れ、乱流の起源の存在を世界で初めて见つけました。この成果は、「百万分の1秒」の时间分解能をもち、プラズマのみならず汎用性のある4次元トモグラフィの重要性とともに、磁场闭じ込め核融合実现の要でもある乱流プラズマの物理学的理解を进める上での不可欠な役割を示すものです。
本研究成果は、国際学術誌「Scientific Reports」に 2021 年 2 月 19日付で掲載されました。
※4次元トモグラフィ:医療で用いられるCT (Computed tomography)を動画にしたものと考えてください。
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プラズマ生成时における3断面のトモグラフィで计测したプラズマ発光の时间発展
プラズマ乱流は核融合プラズマのエネルギー损失を引き起こすため核融合炉开発にとって重要な课题です。また、プラズマ全域にわたる空间的な様子と时间変化を可视化する4次元トモグラフィは、核融合プラズマだけでなく、応用プラズマの分野にも寄与するものです。