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中村 一男(なかむら かずお) データ更新日:2017.01.31

教授 /  応用力学研究所 核融合力学部門 プラズマ表面相互作用


大学院(学府)担当

総合理工学府 先端エネルギー理工学専攻 高エネルギー物質理工学


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ホームページ
http://www.triam.kyushu-u.ac.jp/nakamuralabo/index.html
炉心理工学研究センターの強トロイダル磁場実験装置TRIAM-1Mにおいてプラズマ制御、プラズマ加熱、プラズマ計測、プラズマ解析、周辺装置(電源設備、真空排気設備、等)保守を担当。小型PWI実験装置CPDにおいてプラズマ制御、プラズマ解析、磁場コイル電源、真空排気系制御を担当。高温プラズマ力学研究センターのプラズマ境界力学実験装置QUESTにおいてプラズマ制御、プラズマ平衡再構成、磁場コイル、磁場コイル電源、受変電設備を担当。 .
http://www.triam.kyushu-u.ac.jp
炉心理工学研究センターの強トロイダル磁場実験装置TRIAM-1Mにおいてプラズマ制御、プラズマ加熱、プラズマ計測、プラズマ解析、周辺装置(電源設備、真空排気設備、等)保守を担当。小型PWI実験装置CPDにおいてプラズマ制御、プラズマ解析、磁場コイル電源、真空排気系制御を担当。高温プラズマ力学研究センターのプラズマ境界力学実験装置QUESTにおいてプラズマ制御、プラズマ平衡再構成、磁場コイル、磁場コイル電源、受変電設備を担当。 .
電話番号
092-583-7984
FAX番号
092-573-6899
取得学位
工学博士
専門分野
プラズマ理工学、電気理工学、プラズマ制御工学
活動概要
 小型オクタポールトカマク HYBTOK I-a (名大工)においてはトロイダル磁場リップルを計算し、コイルの等価インダクタンスを大きくするための空心変圧器を製作し、実験段階では可視分光測定を担当した。
強磁場トカマクTRIAM−1においてはコンデンサ電源および中性粒子エネルギー分析器を設計・製作し、実験段階では中性粒子エネルギー分析器によるイオン温度測定および Si (Li) による軟X線測定を担当した。
 強トロイダル磁場実験装置TRIAM−1Mにおいては、ポロイダル磁場コイル電源、PIN軟X線測定装置およびマルチチャンネル真空紫外分光装置を設計・製作し、実験段階では MHD 不安定性の測定、不純物の分光学的測定を担当している。ポロイダル磁場コイル電源増力後は長時間実験オペレーションおよびプラズマ反磁性測定を担当している。実験オペレーションにおいては長時間放電における非円形断面プラズマおよびダイバータプラズマの位置・断面形状フィードバック制御を担当した。
 計測・制御の一環として、高精度と高速性を両立させるためのニューラルネットワーク、磁気センサーを用いないで操作器からの情報からプラズマ位置を検出するセンサーレス計測、磁気センサーを用いないでプラズマ位置を制御するセンサーレス制御の研究をしている。
 東京大学の球状プラズマ発生装置TST−2を用いた双方向共同研究においてはTRIAM−1Mポロイダル磁場コイル電源、ガス導入系のTST−2への適用を担当した。
 双方向型共同研究で進められている小型PWI実験装置CPDにおいてはプラズマ制御、磁場コイル電源、真空排気系制御を担当している。プラズマ制御に関しては、JAEA、九州東海大学との共同研究でCCS法によるSTプラズマ断面再構成の研究を進めている。また、CCS法と渦電流解析の同時解析を進めている。中国ASIPPとはEASTへのCCS法の適用、渦電流解析の共同研究を進めている。
 プラズマ表面相互作用の計算機シミュレーションの一環としてガス遮断器における流体と固体の相互作用および各種コードの統合化を研究している。中国湖南大学とはHVDCの共同研究を進めている。
 双方向型共同研究で進められているプラズマ境界力学実験装置QUESTにおいてはプラズマ制御、磁場コイル、プラズマ制御電源設備、受変電設備を担当している。プラズマ制御においては、磁気計測に基づいたコーシー条件面法により、プラズマ形状の再構成を行っている。また、オーミック電場による誘導電流駆動プラズマにおいては、渦電流を考慮したプラズマ形状の再構成を行っている。高周波による非誘導電流駆動プラズマにおいては最外殻磁気面外に流れる電流を考慮したプラズマ形状の再構成を行っている。プラズマ形状の再構成については、日本原子力研究開発機構JAEA (量子科学技術研究開発機構QST)、中国西南物理研究所SWIP、中国清華大学と共同研究を進めている。ダイバータ配位に対しては、プラズマ形状の長時間実時間表示、長時間実時間制御、垂直位置不安定性のロバスト安定化を目指している。
 プラズマ制御電源については、3相交流を直流に変換することなく、直接パルス幅制御することにより、任意波形を得るマトリクスコンバータの研究を進めている。そのマトリクスコンバータにおける3相交流の解析には、3次元における回転を得意とする四元数(超複素数)を応用している。
 反磁性効果計測については、TFC (トロイダル磁場コイル) に誘起される微小な電圧および電流を種々の方法で測定および解析する。光CT(変流器) の場合は光フアイバ中を伝搬する電磁波の偏波面が進行方向の磁界により回転するファラデー効果を利用する。ファラデー回転の計測には光フアイバの形状が温度、振動により変化しても検出誤差とならず、光ファイパとの相性が良いサニャック干渉法を適用する。

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