The National Institutes of Natural

The National Institutes of Natural Sciences National Institute for Fusion Science applied the "Momentary Heating Propagation Method" to the DIII-D tokamak device operated for the United States Office of Science, Department of Energy, by the General Atomics and made the important discovery of a new plasma confinement state. This discovery was introduced in the November 4, 2015, issue of Scientific Reports, a journal of the British science journal Nature group, in an article titled "Self-regulated oscillation of transport and topology of magnetic islands in toroidal plasmas."

Seeking to achieve fusion energy, research on high-temperature and high-density plasma confinement by magnetic fields is being conducted around the world. In a magnetically confined plasma, as the core temperature of the plasma increases, the flow of disturbed plasma called turbulence emerges. Turbulence does not stop at the place of its generation, and moves circumferentially like a surge of waves.

In magnetically confined plasmas twofold confinement areas called magnetic islands exist. In these areas there is no temperature gradient that results in the source of turbulence. For that reason turbulence generated outside the magnetic island where a temperature gradient exists enters into the magnetic island, and the confinement state inside the magnetic island will be determined depending upon the intensity of turbulence. In future fusion plasma, too, it will be extremely important to improve the magnetic island's confinement state. Further, even in solar plasmas, it has been indicated from solar flare emissions that magnetic islands may exist. Thus, research on turbulence in magnetic islands is an extremely important topic.

Professor Katsumi Ida, Assistant professor Tatsuya Kobayashi, and the LHD experiment group, together with Professor Shigeru Inagaki at Kyushu University, have, together with Dr. T. Evans, a DIII-D senior researcher, discovered for the first time in the world a new confinement state inside a magnetic island by applying the "momentary heating propagation method" to the DIII-D plasma. The "momentary heating propagation method" allows the plasma confinement performance (adiabaticity) to be diagnosed from the amplitude of temperature variations and the propagation speed caused by the momentary heating.

This discovery, because it is essential for improving the confinement of the fusion reactor plasma, will be an important compass pointing in the direction of future fusion research. Further, the ripple effects in academic research, too, will be great.

In cases with good confinement performance (high adiabaticity) in the magnetic island, the propagation of heat that seeks to enter from outside slows, and at the same time variations in temperature become smaller. Accordingly, by momentary heating of the plasma, and by diagnosing the amplitude of temperature variations and the propagation speed ("momentary heating propagation method") we learn details of the confinement performance. Previously, experiments in LHD found "that confinement performance inside the magnetic island is good (the adiabaticity was 7 times greater than outside)." This time, in the DIII-D plasma, a "particularly superlative magnetic island" was discovered. Moreover, the self-regulated oscillations were also discovered between two different adiabaticity states, the "good state (adiabaticity is 5 times greater)" and "an even more superlative state (adiabaticity is 40 times greater)."

Accompanying the self-regulated oscillation, we observed for the first time, a state in which temperature variations were transferred in the magnetic island and one in which temperature variations were small with repeatedly alternating cycle. This discovery of the self-regulated oscillation means that there is variety in the performance of plasma confinement (adiabaticity). This discovery provides new guiding principles for producing a magnetic island with good confinement condition, and will greatly contribute to fusion research. Further, this newly discovered mechanism may also be significant for interpreting space and solar physics effects, and we anticipate the wide circulation of these results academic research.

These research results were published in the British academic science journal Scientific Reports (online edition) of the Nature group on November 4, 2015, and is widely available.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

แห่งชาติสถาบันของศาสตร์ธรรมชาติแห่งชาติ สถาบันวิทยาศาสตร์ผสมผสานกับ "อับร้อนเผยแพร่วิธีการ" อุปกรณ์ tokamak DIII D ดำเนิน โดย Atomics ทั่วไปสำหรับในสหรัฐอเมริกาสำนักงานวิทยาศาสตร์ กรมธุรกิจพลังงาน และทำการค้นพบที่สำคัญของรัฐเข้าพลาสม่าใหม่ การค้นพบนี้ถูกนำมาใช้ในฉบับ 4 พฤศจิกายน 2015 รายงานทางวิทยาศาสตร์ สมุดรายวันของอังกฤษวิทยาศาสตร์สมุดธรรมชาติกลุ่ม ในบทความชื่อว่า "ตนเองควบคุมสั่นของขนส่งและโครงสร้างของ toroidal plasmas เกาะแม่เหล็กด้วย"แสวงหาเพื่อให้ได้พลังงานฟิวชั่น วิจัย อุณหภูมิสูง และ high-density พลาสมาเข้าโดยสนามแม่เหล็กจะถูกดำเนินการทั่วโลก ในพลาสมาจำกัดชำระ เป็นอุณหภูมิหลักเพิ่มพลาสม่า กระแสของพลาสมารบกวนเรียกว่าความปั่นป่วนขึ้น ความปั่นป่วนไม่หยุดที่ตำแหน่งของรุ่น และย้าย circumferentially เช่นการปะทะของคลื่นใน plasmas ชำระจำกัด พื้นที่เข้าอยู่สองประการที่เรียกว่าเกาะแม่เหล็กอยู่ ในพื้นที่เหล่านี้ มีไม่ไล่ระดับอุณหภูมิที่เกิดในแหล่งที่มาของความวุ่นวาย ความปั่นป่วนที่เหตุผลที่สร้างขึ้นนอกเกาะแม่เหล็กมีการไล่ระดับของอุณหภูมิที่ป้อนเข้าไปในเกาะแม็กเนติค และรัฐเข้าอยู่ภายในเกาะแม็กเนติคจะถูกกำหนดขึ้นอยู่กับความเข้มของความปั่นป่วน ในพลาสม่าฟิวชั่น เกินไป มันจะสำคัญมากในการปรับปรุงสถานะเข้าเกาะแม็กเนติค เพิ่มเติม แม้ในแสงอาทิตย์ plasmas จะมีการบ่งชี้จากแสงอาทิตย์ปล่อยเกาะแม่เหล็กอาจมีการ ดังนั้น วิจัยความปั่นป่วนในหมู่เกาะแม่เหล็กเป็นหัวข้อสำคัญมากKatsumi Ida ศาสตราจารย์ ผู้ช่วยศาสตราจารย์ทะสึยะโคะบะยะชิ และ LHD ทดลอง กลุ่ม ร่วมกับศาสตราจารย์ Shigeru Inagaki มหาวิทยาลัยคิวชู ได้ ร่วมกับดร.ต.อีวานส์ DIII D อาวุโสนักวิจัย ค้นพบครั้งแรกในโลกเข้ารัฐใหม่ภายในเกาะแม็กเนติค โดยใช้การ "จดวิธีการแพร่กระจายความร้อน" กับพลาสม่า DIII D การ "จดวิธีการแพร่กระจายความร้อน" ให้ประสิทธิภาพเข้าพลาสม่า (adiabaticity) จะได้รับการวิเคราะห์จากคลื่นของการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิและความเร็วในการแพร่กระจายเกิดจากความร้อนอับThis discovery, because it is essential for improving the confinement of the fusion reactor plasma, will be an important compass pointing in the direction of future fusion research. Further, the ripple effects in academic research, too, will be great.In cases with good confinement performance (high adiabaticity) in the magnetic island, the propagation of heat that seeks to enter from outside slows, and at the same time variations in temperature become smaller. Accordingly, by momentary heating of the plasma, and by diagnosing the amplitude of temperature variations and the propagation speed ("momentary heating propagation method") we learn details of the confinement performance. Previously, experiments in LHD found "that confinement performance inside the magnetic island is good (the adiabaticity was 7 times greater than outside)." This time, in the DIII-D plasma, a "particularly superlative magnetic island" was discovered. Moreover, the self-regulated oscillations were also discovered between two different adiabaticity states, the "good state (adiabaticity is 5 times greater)" and "an even more superlative state (adiabaticity is 40 times greater)."Accompanying the self-regulated oscillation, we observed for the first time, a state in which temperature variations were transferred in the magnetic island and one in which temperature variations were small with repeatedly alternating cycle. This discovery of the self-regulated oscillation means that there is variety in the performance of plasma confinement (adiabaticity). This discovery provides new guiding principles for producing a magnetic island with good confinement condition, and will greatly contribute to fusion research. Further, this newly discovered mechanism may also be significant for interpreting space and solar physics effects, and we anticipate the wide circulation of these results academic research.These research results were published in the British academic science journal Scientific Reports (online edition) of the Nature group on November 4, 2015, and is widely available.

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

สถาบันแห่งชาติของวิทยาศาสตร์ธรรมชาติสถาบันแห่งชาติเพื่อฟิวชั่นวิทยาศาสตร์ใช้ "Momentary ทำความร้อนวิธีการขยายพันธุ์" เพื่อนักหนา-D อุปกรณ์เมกดำเนินการสำหรับสหรัฐอเมริกาสำนักงานวิทยาศาสตร์, กระทรวงพลังงานโดย บริษัท General Atomics และทำให้การค้นพบที่สำคัญของ รัฐคุมขังใหม่พลาสม่า การค้นพบนี้ได้รับการแนะนำใน 4 พฤศจิกายน 2015 ปัญหาของวิทยาศาสตร์รายงานวารสารวารสารวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษกลุ่มธรรมชาติในบทความเรื่อง "การสั่นการควบคุมตนเองของการขนส่งและโครงสร้างของหมู่เกาะแม่เหล็กในพลาสมาวงแหวน." ที่กำลังมองหาที่จะบรรลุ พลังงานฟิวชั่น, การวิจัยเกี่ยวกับอุณหภูมิสูงและมีความหนาแน่นสูงที่คุมขังพลาสม่าจากสนามแม่เหล็กจะถูกดำเนินการทั่วโลก พลาสม่าในสนามแม่เหล็กที่ถูกคุมขังในขณะที่อุณหภูมิหลักของการเพิ่มขึ้นของพลาสม่า, พลาสม่าไหลของรบกวนที่เรียกว่าความวุ่นวายที่โผล่ออกมา ความวุ่นวายไม่หยุดอยู่ที่สถานที่ของการผลิตของตนและย้าย circumferentially เหมือนคลื่นของคลื่น. ในพลาสมาถูกคุมขังในสนามแม่เหล็กพื้นที่คุมขังสองเรียกว่าหมู่เกาะแม่เหล็กอยู่ ในพื้นที่เหล่านี้มีการไล่ระดับอุณหภูมิที่ส่งผลให้แหล่งที่มาของความวุ่นวาย สำหรับความวุ่นวายเหตุผลที่สร้างนอกเกาะแม่เหล็กที่อุณหภูมิลาดที่มีอยู่เข้าสู่เกาะแม่เหล็กและรัฐคุมขังอยู่ภายในเกาะแม่เหล็กจะถูกกำหนดขึ้นอยู่กับความรุนแรงของความวุ่นวาย พลาสม่าฟิวชั่นในอนาคตมากเกินไปก็จะมีความสำคัญมากที่จะปรับปรุงสภาพการคุมขังเกาะแม่เหล็ก นอกจากนี้แม้ในพลาสมาเซลล์แสงอาทิตย์จะได้รับการชี้ให้เห็นจากการปล่อยเปลวไฟพลังงานแสงอาทิตย์ที่เกาะแม่เหล็กอาจมีอยู่ ดังนั้นการวิจัยเกี่ยวกับความวุ่นวายในหมู่เกาะที่เป็นแม่เหล็ก. หัวข้อสำคัญมากศาสตราจารย์Katsumi ไอด้า, ผู้ช่วยศาสตราจารย์ทัตสึยะโคบายาชิและกลุ่มทดลอง LHD ร่วมกับศาสตราจารย์ชิเกรุ Inagaki ที่มหาวิทยาลัยคิวชูได้ร่วมกับดร. ทีอีแวนส์นักหนา นักวิจัยอาวุโส -D ค้นพบเป็นครั้งแรกในโลกที่รัฐคุมขังใหม่ภายในเกาะแม่เหล็กโดยใช้ "วิธีการขยายพันธุ์ร้อนชั่วขณะ" กับพลาสม่านักหนา-D "วิธีการขยายพันธุ์ร้อนชั่วขณะ" ช่วยให้ประสิทธิภาพการทำงานที่คุมขังพลาสม่า (adiabaticity) ที่จะได้รับการวินิจฉัยจากความกว้างของการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิและความเร็วในการขยายพันธุ์ที่เกิดจากความร้อนชั่วขณะ. การค้นพบนี้เพราะมันเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการปรับปรุงการคุมขังของพลาสม่าเครื่องปฏิกรณ์ฟิวชั่นที่ จะเป็นเข็มทิศชี้ที่สำคัญในทิศทางของการวิจัยฟิวชั่นในอนาคต นอกจากนี้ผลกระทบต่อเนื่องในการวิจัยทางวิชาการมากเกินไปจะดี. ในกรณีที่มีผลการดำเนินงานการคุมขังที่ดี (adiabaticity สูง) ในเกาะแม่เหล็กการขยายพันธุ์ของความร้อนที่พยายามจะเข้ามาจากนอกช้าและในรูปแบบในเวลาเดียวกันในอุณหภูมิ กลายเป็นขนาดเล็ก ดังนั้นด้วยความร้อนชั่วขณะของพลาสม่าและการวินิจฉัยความกว้างของการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิและความเร็วในการขยายพันธุ์ ("วิธีการขยายพันธุ์ร้อนชั่วขณะ") เราเรียนรู้รายละเอียดของการปฏิบัติงานการคุมขัง ก่อนหน้านี้ในการทดลอง LHD พบว่า "ผลการดำเนินงานที่คุมขังภายในเกาะแม่เหล็กเป็นสิ่งที่ดี (adiabaticity ที่ 7 ครั้งยิ่งใหญ่กว่าภายนอก)." เวลานี้ในพลาสม่านักหนา-D เป็น "เกาะแม่เหล็กสุดยอดโดยเฉพาะอย่างยิ่ง" ถูกค้นพบ นอกจากนี้ยังมีการแกว่งตัวเองควบคุมที่ถูกค้นพบระหว่างสองรัฐ adiabaticity ที่แตกต่างกัน "รัฐที่ดี (adiabaticity คือ 5 ครั้งยิ่งใหญ่)" และ "รัฐแม้สุดยอดมากขึ้น (adiabaticity 40 ครั้งยิ่งใหญ่)." ที่มาพร้อมกับการสั่นตัวเองควบคุม เราสังเกตเห็นเป็นครั้งแรกของรัฐในการที่การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิมีการถ่ายโอนในเกาะแม่เหล็กและหนึ่งในสิ่งที่มีการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิขนาดเล็กที่มีวงจรสลับซ้ำแล้วซ้ำอีก การค้นพบของการสั่นตัวเองควบคุมซึ่งหมายความว่ามีความหลากหลายในการทำงานของการคุมขังพลาสม่า (adiabaticity) การค้นพบนี้จะให้แนวทางใหม่สำหรับการผลิตแม่เหล็กเกาะที่มีสภาพการคุมขังที่ดีและจะช่วยนำไปสู่การวิจัยฟิวชั่น นอกจากนี้กลไกนี้ที่ค้นพบใหม่นี้ยังอาจมีความสำคัญสำหรับการตีความพื้นที่และผลกระทบทางฟิสิกส์พลังงานแสงอาทิตย์และเราคาดว่าจะมีการไหลเวียนกว้างของเหล่านี้ผลการวิจัยทางวิชาการ. ผลงานวิจัยนี้ได้รับการตีพิมพ์ในวารสารวิทยาศาสตร์ทางวิชาการรายงานทางวิทยาศาสตร์อังกฤษ (ฉบับออนไลน์) ของธรรมชาติ กลุ่มที่ 4 พฤศจิกายน 2015 และสามารถใช้ได้อย่างกว้างขวาง

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

สถาบันแห่งชาติของวิทยาศาสตร์แห่งชาติสถาบันสำหรับฟิวชั่นวิทยาศาสตร์ประยุกต์ " วิธีการ " แผ่ความร้อนชั่วขณะเพื่อ diii-d โทคาแมคอุปกรณ์ผ่าตัดสำหรับสำนักงานสหรัฐอเมริกากรมพลังงาน , วิทยาศาสตร์ , อะตอมโดยทั่วไปและทำให้การค้นพบที่สำคัญของรัฐ การเลือดใหม่ การค้นพบนี้ได้รับการแนะนำใน 4 พฤศจิกายน 2015 ,ปัญหาของรายงานทางวิชาการ วารสารของกลุ่มธรรมชาติวารสารวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ ในบทความเรื่อง " ตนเองควบคุมการแกว่งของการขนส่งและโครงสร้างของหมู่เกาะใน plasmas แม่เหล็ก Toroidal "

หาเพื่อให้บรรลุการพลังงาน การวิจัย ที่อุณหภูมิและความหนาแน่นสูงพลาสมาคลอดโดยสนามแม่เหล็กจะถูกดำเนินการทั่วโลก แม่เหล็กอยู่ในพลาสมาเป็นหลักอุณหภูมิของพลาสมาที่เพิ่มขึ้น , การไหลของพลาสมาที่เรียกว่ารบกวนการโผล่ออกมา ความวุ่นวายไม่ได้หยุดที่สถานที่ผลิต และย้าย circumferentially เหมือนกระแสคลื่น แม่เหล็กคับ

ในพลาสมาทวีคูณจำกัดพื้นที่เรียกว่าเกาะแม่เหล็กอยู่ ในพื้นที่เหล่านี้มีอุณหภูมิสีที่มีผลในแหล่งที่มาของความวุ่นวายเหตุผลที่สร้างความปั่นป่วนนอกเกาะแม่เหล็กที่อุณหภูมิลาดอยู่เข้าไปในเกาะ และควบคุมสภาพภายในเกาะ จะพิจารณา ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับความรุนแรงของความปั่นป่วน ในพลาสมาฟิวชั่นในอนาคตมากเกินไป มันจะสำคัญมากเพื่อปรับปรุงการรัฐเกาะแม่เหล็ก . ต่อไป แม้ในพลาสมาเซลล์แสงอาทิตย์มันถูกพบจากการปล่อยก๊าซลุกเป็นไฟพลังงานแสงอาทิตย์ที่เกาะแม่เหล็กอาจมีอยู่ ดังนั้น งานวิจัยเกี่ยวกับความวุ่นวายในเกาะแม่เหล็กเป็นหัวข้อสำคัญมาก

อาจารย์คาสึมิไอด้า ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ทัตสึยะ โคบายาชิ และ lhd กลุ่มทดลอง ร่วมกับศาสตราจารย์ ชิเงรุ นางากิ ที่จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย ได้ร่วมกับ ดร. วิชิต อีแวนส์ diii-d อาวุโส นักวิจัยค้นพบครั้งแรกในโลกใหม่เดี่ยวสภาพภายในเกาะโดยการใช้ " วิธีการ " แผ่ความร้อนชั่วขณะเพื่อ diii-d พลาสมา " วิธี " แผ่ความร้อนชั่วขณะให้พลาสมาจำกัดประสิทธิภาพ ( adiabaticity ) เพื่อการวินิจฉัยจากผลของการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิและขยายพันธุ์เร็ว เกิดจากความร้อนชั่วขณะ

การค้นพบนี้เพราะมันเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการพัฒนาการของเครื่องปฏิกรณ์พลาสมาฟิวชั่นจะสำคัญเข็มทิศชี้ไปในทิศทางของการวิจัยต่อไป เพิ่มเติม ระลอกคลื่นผลงานวิจัยวิชาการเกินไป จะดีมาก

ในรายที่มีประสิทธิภาพดีจำกัด ( adiabaticity สูง ) ในเกาะแม่เหล็กการขยายพันธุ์ของความร้อนที่พยายามที่จะระบุจากข้างนอกได้ช้า และในเวลาเดียวกันการเปลี่ยนแปลงในอุณหภูมิจะลดลงเรื่อย ๆ ตาม โดยความร้อนชั่วขณะของพลาสมา และการวินิจฉัยผลของการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิและความเร็วการขยายพันธุ์ ( " วิธีการ " แผ่ความร้อนชั่วขณะ ) เราเรียนรู้รายละเอียดของการปฏิบัติการกักบริเวณ ก่อนหน้านี้จากการทดลองพบว่า ประสิทธิภาพใน lhd กักบริเวณภายในเกาะดี ( adiabaticity สูงกว่าภายนอก 7 ครั้ง ) " ครั้งนี้ ใน diii-d พลาสม่า , " โดยเฉพาะอย่างยิ่งขั้นสูงสุดเกาะแม่เหล็ก " ถูกค้นพบ นอกจากนี้ การกำกับตนเองในการสั่นยังค้นพบระหว่างสองรัฐ adiabaticity แตกต่างกัน" สภาพดี ( adiabaticity 5 ครั้งมากกว่า ) " และ " รัฐขั้นสูงสุดมากยิ่งขึ้น ( adiabaticity 40 ครั้งยิ่งใหญ่ ) "

ประกอบกับตนเอง การแกว่ง พบครั้งแรก ในสถานะซึ่งการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิที่ถูกย้ายใน Magnetic Island และหนึ่งในการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิขนาดเล็กที่มีซ้ำๆ การสลับวงจรการค้นพบของการกำกับตนเองในคาบนี้หมายความ ว่า มีความหลากหลายในการปฏิบัติ พลาสม่า จำกัด ( adiabaticity ) การค้นพบใหม่นี้มีหลักการผลิตเกาะแม่เหล็กจำกัดเงื่อนไขที่ดีและจะช่วยสนับสนุนงานวิจัยฟิวชั่น เพิ่มเติมนี้เพิ่งจะค้นพบกลไกที่อาจจะสำคัญสำหรับการตีความพื้นที่และผลฟิสิกส์พลังงานแสงอาทิตย์ และเราคาดว่ายอดขายกว้างของผลลัพธ์เหล่านี้การวิจัยทางวิชาการ

ผลการศึกษานี้ถูกตีพิมพ์ในวารสารวิทยาศาสตร์วิชาการวิทยาศาสตร์อังกฤษรายงาน ( ฉบับออนไลน์ ) ของธรรมชาติ กลุ่มที่ 4 พฤศจิกายน 2015 , และสามารถใช้ได้อย่างกว้างขวาง