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77 に磁力線を跨ぐような効果を持つ項を追加することを提案する.

また本研究のHall MHDシミュレーションでは10.8μsまではResistive MHDを解いている.

Figure 4-11, 12のトロイダル成分のエネルギーをみると,Hall MHDを解き始めた直後からエ

ネルギーが立ち上がっていることが分かる.つまり 10.8μs 以前からエネルギーが観測され る可能性が示唆されている.ノイズ対策や合体における Hall 項の効果を検証したかったた めの処置であることから,今後Hall MHD計算を行う際には計算初期からHall項を含めた 計算を行った方が良いと考えられる.

数値シミュレーション上の問題として,本研究では数値ノイズによる計算破綻という問 題が頻出していた.シミュレーション条件によりノイズが出る箇所は一概に言えないが,

出やすい箇所としては2.8 節境界条件の項目で述べた装置軸,装置壁,ミラー端であった.

境界条件は一般的に現実に即した条件を数値計算的に正しいと思われる条件を設ける形を とっている.本研究での境界条件は現実に即した形を考慮したつもりだが,本研究での条 件が正解かどうかは別問題である.特に本計算では,ミラー端での数値ノイズを緩和させ るために軸方向に空間を広めに取る計算方法をとっている.より計算破綻しにくく,現実

Fig. 5-1 各時間における温度分布.

78 的な境界条件があれば積極的に導入していくべきだと考えられる.

現実的な条件を設けるという点では装置形状が現実に即していない形をとっている.一 般的なFRC合体装置では,合体領域の径方向サイズが大きくなっていることがほとんどで ある.合体の際にFRCプラズマが径方向に伸長するため,径方向のサイズを大きくしてい ると考えられる.本計算では半径一様のシリンダー型装置を想定しているため,合体の際 の径方向伸長は観測されていない.筆者の個人的な見解では径方向膨張がないことが,合 体しない要因の一つにあるのではないかと考えている.半径一様のシリンダー型装置での 合体に対する挙動を検証するなら問題にならないが,合体現象の物理的現象の究明を第一 目的とした研究をするならば装置形状を変えるべきだと提言する.

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参考文献

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