2024/12/23 更新

写真a

カスヤ ナオヒロ
糟谷 直宏
KASUYA NAOHIRO
所属
応用力学研究所 核融合力学部門 教授
極限プラズマ研究連携センター (併任)
総合理工学府 総合理工学専攻(併任)
職名
教授
プロフィール
磁場閉じ込め核融合プラズマ中での構造形成の数値シミュレーション研究を行っている。乱流シミュレーションを通じて計測対象の理解を進める研究(乱流計測シミュレータ研究)に取り組んでいる。統合コードを用いたトカマク輸送シミュレーションを行っている。さらに直線型装置におけるドリフト波乱流シミュレーションやトロイダルプラズマの動的応答シミュレーションも行っている。
外部リンク

学位

  • 博士(理学)

経歴

  • なし   

    なし

  • 核融合科学研究所   

研究テーマ・研究キーワード

  • 研究テーマ: 核燃焼プラズマにおける輸送研究

    研究キーワード: 輸送, 不純物, 統合コード, 核燃焼

    研究期間: 2017年4月 - 2025年3月

  • 研究テーマ: 磁化プラズマにおける静電および電磁的不安定性の研究

    研究キーワード: 磁化プラズマ, 不安定性, モード構造, 成長率

    研究期間: 2012年5月 - 2025年3月

  • 研究テーマ: プラズマ揺動データ数値診断

    研究キーワード: 数値診断, 計測模擬, データ, プラズマ揺動

    研究期間: 2011年4月 - 2025年3月

  • 研究テーマ: プラズマ乱流構造形成シミュレーション

    研究キーワード: シミュレーション, 乱流, 構造形成, 数値診断

    研究期間: 2009年4月 - 2025年3月

論文

  • Numerical diagnostics of fluctuation spectrum in 3D magnetic configurations 査読 国際誌

    N. Kasuya, @M. Nunami, @K. Tanaka, and @M. Yagi

    NUCLEAR FUSION   58 ( 10 )   2018年10月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    原著論文"Numerical diagnostics of fluctuation spectrum in 3D magnetic configurations (3次元磁場配位における揺動スペクトルの数値診断)"では、3次元的磁場配位を持つヘリカルプラズマで計測を模した数値診断を行い、計測や解析手法によって観測される揺動スペクトルにどれほどの空間精度が得られるかを評価した結果を報告した。ジャイロ運動論モデルを用いて計算した3次元実配位下でのイオン温度勾配乱流データに対して、位相コントラスト法での密度揺動計測で問題になる計測視線線積分、統計的解析手法の効果について検討し、実験結果との比較を行った。

    DOI: 10.1088/1741-4326/aad784

  • On the radial eigenmode structure of drift wave instability with inhomogeneous damping in cylindrical plasmas 査読

    Naohiro Kasuya, Makoto Sasaki, Satoshi Abe, Masatoshi Yagi

    Journal of the Physical Society of Japan   87 ( 2 )   2018年1月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Plasma flows can be driven by turbulent stresses from excited modes in magnetized plasmas. Our recent numerical simulation of resistive drift wave turbulence in a linear device has shown that the radial inhomogeneity of the neutral density affects azimuthal flow generation by changing the phase structure of the most unstable eigenmodes. Eigenmode analyses show that the mode structure has a complex Bessel-type function shape in the central region of the plasma, and the imaginary part arises from the radial inhomogeneity of the damping term caused by ion-neutral collisions. The amplitude of turbulent stress is proportional to the inhomogeneity under a marginally stable condition. Global structural formation is an important factor for determining the plasma turbulent state, and this result clearly shows that several kinds of radial background distributions, the plasma and neutral densities in this case, can influence the global structures.

    DOI: 10.7566/JPSJ.87.024501

  • Simulation study of hysteresis in the gradient-flux relation in toroidal plasma turbulence 査読 国際誌

    Naohiro Kasuya, Satoru Sugita, Shigeru Inagaki, Kimitaka Itoh, Masatoshi Yagi, Sanae-I. Itoh

    Plasma Physics and Controlled Fusion   57 ( 4 )   2015年4月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1088/0741-3335/57/4/044010

  • On violation of local closure of transport relation in high-temperature magnetized plasmas 査読 国際誌

    Naohiro Kasuya, Satoru Sugita, Shigeru Inagaki, Kimitaka Itoh, Masatoshi Yagi, Sanae-I. Itoh

    Physics of Plasmas   2014年11月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • Evaluation of Spatial Variation of Nonlinear Energy Transfer by Use of Turbulence Diagnostic Simulator 査読 国際誌

    Naohiro Kasuya, Satoru Sugita, Makoto Sasaki, Shigeru Inagaki, Masatoshi Yagi, Kimitaka Itoh, Sanae-I. Itoh

    Plasma and Fusion Research   8   2403070-1 - 2403070-5   2013年6月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Turbulence Diagnostic Simulator is an assembly of simulation codes to clarify the formation mechanism of turbulent structures by numerical diagnostics in magnetically confined plasmas. Global simulations are carried out using a reduced MHD model of drift-interchange mode in helical plasmas, and time series data of 3-D fluctuation fields are produced. It includes localized modes in their rational surfaces, and broad modes spread in the radial direction. Magnitudes of nonlinear couplings from the convective derivative are evaluated in the nonlinear saturated states. The radial profile shows that there exist strong mode excitation near the center, various modes and nonlinear couplings with higher m modes in the middle radius, small number of propagating modes near the edge, which contribute to the pressure profile modification. For the detection of the different features, combination of several diagnostics is necessary.

    DOI: DOI: 10.1585/pfr.8.2403070

▼全件表示

講演・口頭発表等

  • 原型炉級プラズマにおける不純物輸送シミュレーション 招待

    糟谷直宏,福山淳,矢木雅敏,持永祥汰

    第40回プラズマ・核融合学会年会  2023年11月 

     詳細を見る

    開催年月日: 2023年11月

    記述言語:日本語   会議種別:シンポジウム・ワークショップ パネル(公募)  

    開催地:アイーナ・いわて県民情報交流センター(盛岡市)   国名:日本国  

    招待講演「原型炉級プラズマにおける不純物輸送シミュレーション」は、シンポジウム「核融合原型炉における燃焼プラズマの理論・シミュレーション研究の進展」の一連の発表の中で、次世代核融合装置の課題として重要視されている不純物の炉心混入量制御に関して、最近の研究の進展を報告したものである。実験・シミュレーション研究のレビューとともに、我々の統合コードスキームを用いて行ったシミュレーション研究の成果を報告した。

  • Global Structure and Its Diagnostic Simulation in Magnetized Plasma 招待 国際会議

    糟谷直宏

    20th International Congress on Plasma Physics  2022年11月 

     詳細を見る

    開催年月日: 2022年11月 - 2022年12月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Gyeongju   国名:大韓民国  

    招待講演"Global Structure and Its Diagnostic Simulation in Magnetized Plasmas (磁化プラズマにおける巨視的構造とその診断シミュレーション)"では、核融合プラズマの輸送現象理解に重要な3次元的揺動構造を統合的に診断するプラットフォームiTDS研究の成果を報告した。これは我々が新たに開発したもので、トカマクをはじめとする様々な磁場配位プラズマに対する3次元シミュレーションデータに対して、複数の計測器を模擬した物理量の抽出を行い、揺動構造形成の効果を定量化できるものである。直線、トカマク、ヘリカル装置の揺動ダイナミクスに対する計測器信号模擬結果を提示した。

  • Numerical Diagnostic to Investigate Poloidal Asymmetry in Three-Dimensional Magnetic Configurations 国際会議

    N. Kasuya, M. Nunami, K. Tanaka, C.A. Michael, S. Toda, M. Yagi

    27th IAEA Fusion Energy Conference  2018年10月 

     詳細を見る

    開催年月日: 2018年10月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Gandhinagar   国名:インド  

  • 磁場閉じ込めプラズマ乱流シミュレーションと乱流計測 招待

    糟谷直宏

    プラズマシミュレータシンポジウム2018  2018年9月 

     詳細を見る

    開催年月日: 2018年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:岐阜県土岐市   国名:日本国  

  • Fluctuation Spectrum Analysis Using Turbulence Simulation Data in 3-D Magnetic Configuration 国際会議

    N. Kasuya, M. Nunami K. Tanaka, M. Yagi

    21st International Stellarator-Heliotron Workshop  2017年10月 

     詳細を見る

    開催年月日: 2017年10月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Kyoto   国名:日本国  

▼全件表示

MISC

  • 計測シミュレータと乱流計測の今後

    糟谷直宏、井戸毅、清水昭博

    プラズマ核融合学会誌   2012年6月

     詳細を見る

    記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)  

    プラズマ乱流の数値シミュレーションで得られた空間3次元の数値乱流場に対して、計測模擬を含む数値実験を行うことで、乱流構造の抽出と形成機構の理解を図るのが乱流計測シミュレータである。このシミュレータを用いた、有限個の空間点からの時系列データ抽出、非線形機構の定量的評価、および計測模擬を通じた空間分解能の評価などの取り組みと実験との比較研究の今後の展開について述べる。

  • メゾスケール搖動の新たな役割

    佐々木真、糟谷直宏

    プラズマ核融合学会誌   2012年6月

     詳細を見る

    記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)  

    メゾスケール揺動の新たな役割のうち,測地線音波(GAM)が担うものについて述べる.GAM は乱流や高エネルギー粒子により不安定化されるメゾスケール揺動である.GAM はイオンランダウ減衰により背景イオンを加熱するため,高エネルギー粒子駆動GAM は,高エネルギー粒子から背景イオンへのエネルギーパスを生み出す.また,GAM の空間分布計測からイオン音速を同定し,イオン同位体比を推定することも可能である.

所属学協会

  • プラズマ・核融合学会

  • 日本物理学会

委員歴

  • プラズマ・核融合学会九州・沖縄・山口支部   役員   国内

    2023年7月 - 2025年3月   

  • プラズマ・核融合学会   代議員   国内

    2019年4月 - 2021年3月   

学術貢献活動

  • 座長(Chairmanship)

    第21回統合コード研究会  ( 福岡県春日市 ) 2023年12月

     詳細を見る

    種別:大会・シンポジウム等 

    参加者数:41

  • 幹事

    第21回統合コード研究会  ( 福岡県春日市 ) 2023年12月

     詳細を見る

    種別:大会・シンポジウム等 

    参加者数:41

  • 座長(Chairmanship)

    プラズマ・核融合学会九州・沖縄・山口支部第27回支部大会  ( 山口県山口市 ) 2023年12月

     詳細を見る

    種別:大会・シンポジウム等 

  • 科学技術予測・政策基盤調査研究センター 専門調査員

    役割:審査・評価

    文部科学省 科学技術・学術政策研究所  2023年4月 - 2025年3月

     詳細を見る

    種別:審査・学術的助言 

  • 座長(Chairmanship)

    第20回統合コード研究会  ( 福岡県春日市 ) 2023年1月

     詳細を見る

    種別:大会・シンポジウム等 

    参加者数:43

▼全件表示

共同研究・競争的資金等の研究課題

  • 原型炉における不純物制御シナリオ策定に向けた統合輸送シミュレーション研究

    2023年4月 - 2026年3月

    量子科学技術研究開発機構 

      詳細を見る

    担当区分:研究代表者 

    核融合原型炉において不純物イオン制御手法の確立が核燃焼制御のための重要課題となっている。壁から混入するタングステンやスクレイプオフ層領域の熱制御に用いられるアルゴン、ネオンといった多種の不純物が炉心プラズマ領域に影響をもたらす可能性がある。これまでに開発した統合シミュレーションコードを用いて多種類の不純物が炉心プラズマに混入した場合の輸送評価を行い、高温プラズマ放電シナリオの検討を行う。そして、原型炉における不純物制御の確度の高い予測を可能とし、核燃焼制御技術開発に資することが本研究課題の目的である。

  • 原型炉における不純物制御シナリオ策定に向けた統合輸送シミュレーション研究

    2023年 - 2025年

    原型炉設計合同特別チームに係る共同研究

      詳細を見る

    担当区分:研究代表者  資金種別:受託研究

  • 実験計測との比較に向けた統合診断シミュレーションの拡張

    2023年 - 2024年

    核融合研一般共同研究

      詳細を見る

    担当区分:研究代表者  資金種別:受託研究

  • 計測・シミュレーション・モデリングを組み合わせた統合診断

    2022年4月 - 2025年3月

      詳細を見る

    担当区分:研究代表者 

    研究対象を計測することが対象理解の第一歩であるのはどの分野でも共通です。実験計測を行い、その信号の物理的意味を明らかにするうえで、様々なデータ駆動科学の手法やシミュレーションが利用されています。統合診断はシミュレーションデータを用いて計測結果を再現し、定量的解釈を提供するものです。例えばプラズマ乱流の大域的シミュレーションデータを用いたイメージングがあります。AI技法との親和性が高く、また、理論解析が巨大なデータ空間内での道標となります。本プロジェクト研究では様々な分野で行われている実験計測、複合シミュレーション、データ駆動モデリングを組み合わせた統合的診断手法の共通性や応用性を探ることで、液体・気体・プラズマのミクロ・マクロ的様相を理解するためのさらなる手法の進展を目指します。

  • 核融合原型炉同等条件下における先進レーザー計測を用いた乱流駆動輸送研究の新展開

    2021年4月 - 2026年3月

    核融合科学研究所 

      詳細を見る

    担当区分:研究分担者 

    本研究は先進的なレーザー計測を開発し、JT-60SAにおいて原型炉と同等条件下で乱流の挙動を計測し、それにより、原型炉における乱流が駆動するプラズマ閉じ込めの物理機構を明らかにすることを目指す。研究は乱流計測の開発とそれを用いたJT-60SAにおける物理実験からなる。乱流計測ではYAGレーザーを用いた二次元位相コントラストイメージングを開発する。物理実験では原型炉と同等条件において、特に重要な電子加熱の実験に取り組み、シミュレーションとの比較も行う。本研究で得た知見は、原型炉の設計と原型炉の運転予測に大きく貢献する。

▼全件表示

教育活動概要

  • 核融合プラズマの輸送現象を理解するために、プラズマ乱流のシミュレーション、乱流場データの数値解析、核燃焼プラズマ統合コードの開発を通じて、実験研究と対照させた数値診断手法を開拓する教育を総合理工学府総合理工学専攻にて行っている。

担当授業科目

  • シミュレーション物理学基礎

    2024年6月 - 2024年8月   夏学期

  • 総合理工学セミナーD

    2024年4月 - 2025年3月   通年

  • 総合理工学修士実験

    2024年4月 - 2025年3月   通年

  • 総合理工学修士演習

    2024年4月 - 2025年3月   通年

  • プラズマ応用工学

    2024年4月 - 2024年6月   春学期

▼全件表示

FD参加状況

  • 2017年2月   役割:企画   名称:九州大学における男女共同参画推進の取組み

    主催組織:部局

  • 2013年4月   役割:参加   名称:平成25年度第1回全学FD(新任教員研修)

    主催組織:全学

  • 2012年5月   役割:参加   名称:「教育・学習を次のステップへ」(教育の質向上支援プログラム成果発表会)

    主催組織:全学

他大学・他機関等の客員・兼任・非常勤講師等

  • 2019年  核融合科学研究所  区分:客員教員  国内外の区分:国内 

  • 2018年  核融合科学研究所  区分:客員教員  国内外の区分:国内 

  • 2014年  核融合科学研究所  区分:客員教員  国内外の区分:国内 

  • 2013年  核融合科学研究所  区分:客員教員  国内外の区分:国内 

社会貢献・国際連携活動概要

  • 社会貢献として、公開講座や高専での特別講義を通じて核融合研究成果の教育普及活動を行っている。国際連携活動として、日韓ワークショップの幹事を務めている。

社会貢献活動

  • 久留米工業高等専門学校 先端工学特論講義「核融合研究で見る物理学研究の方法」

    久留米工業高等専門学校  久留米工業高等専門学校  2021年10月

     詳細を見る

    対象:社会人・一般, 学術団体, 企業, 市民団体, 行政機関

    種別:その他

  • 高知工業高等専門学校特別講演会「科学研究とシミュレーション」

    高知工業高等専門学校  高知工業高等専門学校  2019年12月

     詳細を見る

    対象:社会人・一般, 学術団体, 企業, 市民団体, 行政機関

    種別:講演会

  • 高知工業高等専門学校特別講演会「科学研究とシミュレーション」

    高知工業高等専門学校  高知工業高等専門学校  2018年12月

     詳細を見る

    対象:社会人・一般, 学術団体, 企業, 市民団体, 行政機関

    種別:講演会

  • 高知工業高等専門学校特別講演会「科学研究とシミュレーション」

    高知工業高等専門学校  高知工業高等専門学校  2017年12月

     詳細を見る

    対象:社会人・一般, 学術団体, 企業, 市民団体, 行政機関

    種別:講演会

  • 高知工業高等専門学校特別講演会「国際大型プロジェクト」

    高知工業高等専門学校  高知工業高等専門学校  2016年12月

     詳細を見る

    対象:社会人・一般, 学術団体, 企業, 市民団体, 行政機関

    種別:講演会

▼全件表示

政策形成、学術振興等への寄与活動

  • 2023年7月 - 2025年3月   核融合科学研究所

    ユニット戦略会議メンバ―

  • 2023年4月 - 2024年3月   核融合エネルギーフォーラム

    核融合エネルギーフォーラム専門委員(炉心モデリングサブクラスタ幹事)

  • 2021年4月 - 2025年3月   量子科学技術研究開発機構

    原型炉設計合同特別チーム

  • 2017年4月 - 2019年3月   量子科学技術研究開発機構

    原型炉設計合同特別チーム

学内運営に関わる各種委員・役職等

  • 2024年4月 - 2026年3月   研究所 部門長(核融合力学)

  • 2024年4月 - 2026年3月   研究所 応用力学共同研究拠点共同利用・共同研究委員会

  • 2024年4月 - 2026年3月   センター 極限プラズマセンター副センター長

  • 2023年10月 - 2025年9月   専攻 メジャー就職担当

  • 2023年4月 - 2026年3月   研究所 高温プラズマ理工学研究センター運営委員

▼全件表示