最終講義、200８年３月１８日

プラズマ物理と国際交流～恩師、友との出会い・来し方を振り返る～

佐貫平二

「及時当勉励

歳月不待人」

陶淵明
明日歌
明日復明日
明日何其多
我生待明日
万事成蹉跎

今日の話の献立＃ 自己紹介：汝は何処から、学歴、職歴、研究、教育及び学会活動の歩みを垣間見る＃ これまでの研究生活（活動）を振り返る：
思い出に残る研究を概観する＃ 国際交流の思い出：
多くの先生、先輩、同僚、友との出会い。

＃ 備忘録の座右の銘に思うこと
You should always have a good dictionary (adviser)
by you.

Where did you come from?
狸の腹鼓“讃岐のたぬきはえらいたぬきで、紀州のたぬきとばかし合いをして勝ったのだときいたことがある“「友人のさぬき君は四国ではなく秋田の生まれだし、そうい
えば、友人のさつま君も九州と縁がなくたしかもとは奈良の人だ」

わが田舎文化と原風景
湯沢市
鳥海山
犬っこ祭り
七夕まつり
小野小町の出身地
白瀬中佐
芭蕉

この少年は誰でしょう“さぬきさんちのへんじぼはめんこくねぎゃ“日大時代の学部担任、大学院及び今日までの恩師、
非線形物理のご指導をいただいた大先生“Hamada 座標”

担任と野球を楽しむ
M. Krushkalと一緒の先生（１９９２）。昨
年は、書かれた本を頂戴した。
ポスドクとしてアメリカに旅立ち、羽田にて。
恩師及び佐藤正知先生夫人もご一緒。

（論文投稿時のエピソード）
レフェリーコメント：「式が書き忘れてます」、「This iｓ a very important paper
and Nuclear Fusion should be
happy to publish it]（佐藤正知先生
から）

N. Zabuskyと一緒の先生（１９７６）

I.

Research Topics during 1960’s and 1970’s( hors-d’ 0euvre)

Plasma Turbulence(5)Echo(1)Landau Damping
Trappedparticle

Particle
Nonlinearity

BGK(2)
Wave
Nonlinearity
Ｋ－ｄＶ(3)NS-eq.(4)From memo by H.Sanuki(1973)“Particle” and “Wave” Aspects# Wave-particle interaction--Linear Landau Damping
Plasma Wave Echo
# Finite Amplitude Wave
“Particle Nonlinearity”
Trapped particles,“Clumps”“Wave Nonlinearity”
Nonlinar waves Phenomena“Soliton”,“ Caviton(Envelop Soliton)”“Particle-Wave Nonlinearity”“ symbiotic” state“Weak Turbulence”-Æ
“Strong Turbulence”(attractive but
complicated problem）
Drift Turbulence and Zonal flow system

Activities awake from long sleep

プラズマ弱乱流理論と非線形波動理論の統一理論への挑戦（材料漁りを自分で始める）
M. Kono and H. Sanuki(1972): “ A new Approach to Derivation of K-dV Eq.”
Vlasov- Poisson
System(Randam Phase Appro.)
Weakly Turbulent
Theory(Quasi-monochromatic Appro.)“Nonlinear Effects”

Nonlinear Wave
TheoryTurbulent State

Å--------------------Æ Coherent State
Phase Transition
TurbulentÅÆ Zonal flow (in fashionable way)

乱流理論
Renormalization theory based on Propagator and Vertex Modification
Strong Turbulence Theoryへの挑戦（河野、佐貫、等々力）九大応力研レポート

非線形波動現象への挑戦（餌のとり方を自分で学び始める）
戸田先生主催の“戸田ゼミ”に参加し自分ではじめて餌選びの勉強を始める。

戸田ゼミ：様々な専門分野の異なる仲間が集い、非線形の諸問題を議論（東京教育大学光学研究所（後、教育大茗荷谷校舎）で週１回開催）
参加メンバー：戸田、小寺、和達、田上、 （教育大学の他の仲間も参加）、
川上、佐貫（日大）、河野（東大）、早稲田のグループ、他
戸田盛和著：“ソリトンと物理学”サイエンス社（２００６年７月）、“一緒に学び楽しく過ごした当時の大学院生諸君、、、、、相当多くの研究者が巣立っていった。

器用に巣立った人、いくらか不器用に巣立った人など今でもなつかしく彼らのことを思い出すこともしばしばである。““極めて不器用に巣立ったひとりかもしれないし、未だ巣立ってないかも”＃非線形波動（ソリトン）研究の出発点＃“寺寛”や“友近”などの古典的な本で勉強する楕円関数などの特殊関数
を身近なものに感じるきっかけになった（戸田先生、等々力さんの影響も大）＃戸田先生から物理学の奥行きの深さ、難しさと面白みを学ぶ

Powerful Methods to solve Nonlinear Equations(Nonlinear Waves such as Soliton)# Hopf-Cole transformation# Inverse scattering method（逆散乱法）# Gardner- Morikawa(G-M) transformation method# Hirota’s method# Bäcklund transformation method# Konno - Sanuki transformation( this discussion was introduced in Math. Book in USA)
# Reductive perturbation method（逓減摂動論）
etc.
Note!! Reductive perturbation method is based on the ordering
associated with mutual relation among amplitude, space
and time scales

Application of Hopf- Cole Transformation（温故知新）
Topics of plasma rotations were one of highlights during 1960’s and1970’s
associated with topics of plasma confinement improvement
Experiments:
B-3(1966), JIPP-1(1974)( l=3 stellarator devices), H-E, CHS(1991), W7-A,
LHD (l=2 heliotron devices),CCT(1990), HYBTOK-II(Tokamaks) etc.
Theory:Weak Shock Theory: Hazeltine(1971), Green(1972), Stix(1973),
Asano and Taniuti(1972) ,others
Strong Shock Theory: Shaing, Hazeltine and Sanuki(1992),
Taniuti, Wakatani et al.(1992)
Point: plasma rotation may be determined by balance between“driving force” and drag force such as viscosity“ How to enhance spin up of rotation”“How to evaluate viscous damping force”

Solution of Strong Shock by Hopf-Cole Transformation
Basic equation describing plasma rotation in tokamaks

χ = ln(N N˜ )≅ eφ T
Nonlinear term
2 dχ2
D + (1− Mp )χ + 2A′(χ 2 − χ 2 ) = 2εGcosη
3 dη
Hopf-Cole Transformation: χ = (D 3 A′)(Z Z ′)
⎡ Z'
''
Z −⎢
⎢⎣ Z

2

⎤
b
+ 2 cos η ⎥ Z = 0, at M p ≅ 1
F⎥⎦D ⎛ dce 0 ⎞ 1
χ =⎜⎟3 A ′ ⎝ d η ⎠ ce 0

ce0 : Periodic Mathieu Function oforder zerono nonlinear
term
Vp B
Mp ≡
c sB p
V pc

= c s

ε
q

“Stringer’s Rotation Limit”

Solution of Strong Shock (continued)“ Shock formation in a poloidally rotating tokamak plasma”
by Shaing, Hazeltine and Sanuki( Phys. Fluids B4(1992)404)
Slow shock inside of torus
M p <1
Strong shock outside of torus

Normalized
Density or
potential

M p ≅1
Slow shock inside of torus
0v
B ⋅ ∇Π
N(inside of torus)

tokamakπ

2π

M p = m − nq mhelicaltheoryM p >1linearnonlinear
Viscosity is proportional
to the gradients ofdensity and potential

Mp

Ｅｘｃｅｌｌｅｎｃｅ ｉｎ Ｐｕｂｌｉｃａｔｉｏｎｓ(1993)
Ｋ．Ｃ．Ｓｈａｉｎｇ， Ｒ．Ｄ．Ｈａｚｅｌｔｉｎｅ ａｎｄ Ｈ．Ｓａｎｕｋｉ

A.W. TrivelpieceのサインありDiscovery of new truths by studying the pastthrough scrutiny of the old(温故知新)
Vertex(Convective cell,zonal) Motions in Nature
Typhoon, Giant Red Spot in
Jupiter (Zonal flow)、
El Nino, La Nina、etc
Zonal Flow

Review of vortics
International J. of Fusion Energy(1977-1985, particularly, 77~78, F1R26)# Hermann Helmholtz(1858)(general)# Winston H. Bostick (Vortex Ring)# D.R.Wells and P.Ziajka (Theory andExperiment) , others
What kind of dynamics determines
Structure of Vortices(2D) ？
（unsophisticated question）

l x > l y or l x ≈ l y or l x < l yElectromagnetic Drift Wave turbulence andConvective Cell Formation(1) (1980’s)#Convective cell formations( electrostatic ) have attracted muchinterest from turbulence and related anomalous transport#Electrostatic convective cell formation based on nonlinear drift
β < me miwave model (Hasegawa-Mima eq.)
⎛ n0 ⎞∂(Δ⊥φˆ − φˆ ) = [(∇⊥φˆ × zˆ )⋅ ∇⊥ ][Δ⊥φˆ − ln⎜ ⎟] = 0∂t⎝ω ci ⎠# Electromagnetic convective cell formation based on nonlinear
me mi < β << 1drift Alfven wave( Sanuki-Weiland model)
Viscosity term
2
∂2
∂
∂
2 ∂
( 2 − vA
−
V
∇
−
μ
Δ
)Δ ⊥ φ
Di
⊥
⊥
2
∂t
∂z
∂t
∂t
c
k // v A 2 ∂ ∂ φ ∂
∂φ ∂
=
(1 −
) (
−
)Δ ⊥ φB0ω 2 ∂t ∂y ∂x ∂x ∂y

E × B nonlinear termElectromagnetic Drift Wave turbulence andConvective Cell Formation(2)~Application of Reductive Perturbation Theory~
From First order, we get dispersion relation for linear drift Alfven modeω 2 − k//2vA2 +ky(vDi − c0 )ω = 0
12⎛⎞2
φ l (1) = φˆl (1) ( ξ ,τ )⎜ ⎟ sin ( k m x ), k m = m ( 2 π L ) (m :radial mode namber)⎝L⎠

From second order:

λ = ∂ω ∂k

From third order:

φ0

(2)

is

Group velocity

2
Convective cellk// 2vA 2 (1)
c
ˆ
=
(1−
)φ1 ( ξ ,τ ) sin(2km x) Mode (Zonal flow)
2
km L( λ + vDi − c0 ) B0
ω

ky

(1)
ˆ
∂φ1

∂τ

+U

2

(1)
ˆ
∂ φ1
2

∂ξ

2

(1) 2 (1)1
1

+ Q φˆ

(1) Nonlinear Schrödinger
1 eq. with viscous dampingφˆ = − iνφˆElectromagnetic Drift Wave turbulence andConvective Cell Formation(3)Coefficients of NS Equations = ( 2ω + k y v Di − k y c 0 )( k m 2 + k y 2 ),U = − λ ( λ + v Di − c 0 )( k m2

Q = − (1 −k // v A

ω 2

2

2

+ k y ),
2

ω ky 2( 3 km 2 − ky 2 ) ⎛ c ⎞)⎜⎟ ,L ( λ + v Di − c 0 ) ⎝ B 0 ⎠2

ν = −ω μ ( km 2 + ky 2 )Following the theory by H. Sanuki et al.(1972)tv
gφˆ = a(t)sech[( g 2p )1 2 a(t)( ξ − 2vt)exp(i ( ξ − vt)+ i ∫ a 2(t)dt)
p
20
(1)
1

p =

U
, g =
s

Q
,
s

∂a

∂ t = − 2ν aModulational insta. condition
UQ ∝ ( 3 k m − k y ) ≥ 0
2

2

Elongated structure of Convective cell
and/or zonal flow
Weiland, Sanuki and Liu(1981)PF etc.

3

1

“Old Wine in New Bottles”

Recent Progress in Studies of Zonal Flow

K.Itoh, K.Hallatschek, S.Toda, H.Sanuki and S.-I. Itoh:J.Phys. Soc. Jpn.73 (2004)2921., “ Coherent Structure of Zonal Flow
and Nonlinear Saturation” (日本物理学会注目論文賞（２００４））
Evolution of zonal flow and ambient turbulence are given as[Smolyakov & Diamond(2000), P. Kaw et al.(2002)]kϑ k r
∂ ⎛ ∂
∂2 c2
∂
⎞
2
V
d
k
N
Vz
γ
=
−
⎜
z ⎟
k
damp
2
2 ∫
2
2
∂t ⎝ ∂r∂r(1 + k ⊥ ρ s )⎠ ∂r BandVZ :Zonal flow velocity∂N∂ω∂ω k ∂N k∂r ⋅ r − rk ⋅ rk = 0
Nk +
∂x
∂x
∂t
∂k
∂k

N k : Slow modulationof drift wave

γ damp : damping rate of ZF

実験計画への参加及び協力研究活動
1) Nagoya Bumpy Torus (NBT)実験への参加と研究活動
２）Asymmetric Mirror Experiment (AXIM) 計画
概念設計への参加（省略）3) Compact Helical System (CHS) 計画立案及び研究
活動
4) Large Helical Device (LHD) 計画への参加

NBT 実験へ参加（１９７８～１９８５）（１）
Alternative Concepts ( Heliotron, Mirrors, Bumpy Torus、 etc. )Race track 付きのNBT １号機

名古屋大学プラズマ研究所のパンフレット：NBTから抜粋

Ｄｅｖｉｃｅｓ with Internal Conductor and Hot Electron
Ring(1)
Devices with average mimimum-B Configuration due tointernal conductor and energetic (hot) electron rings
Internal Conductor Systems
1) Linear axisymmetric: Heliotron-P,C, and H (Kyoto U.),LAMEX(UCLA)
2) Torus : Caulked Cusp Torus (CCT) (IPP,Nagoya), 野田さん？
3) Poroidal Heliotron : Pulton (USSR)
Heliotron-P

B=0

毛利明博、松田慎三郎：核融合研究２０（１９６８）
名古屋大学文献センター
１６５から抜粋

Null point

CCT
名古屋大学プラズマ研究
所文献センタ ーレポート
IPPJ-127(1972)から抜粋

Ｄｅｖｉｃｅｓ with Internal Conductor and Hot
Electron Ring(2)Ｄｅｖｉｃｅｓ ｗｉｔｈ Ｈｏｔ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｒｉｎｇ
1) Mirror configuration:ELMO (ORNL), TPM (Nagoya)2) Multi-mirror configuration: STM(TRW)
3) Torus configuration: EBT (ORNL), NBT (Nagoya)

Second resonanceFirst resonanceTPM

名古屋大学プラズマ研究所のパンフレット：NBTから抜粋

EBT, NBT

Experiments and Theory of Bumpy Torus(1)Stability boundaries:(a) Ring beta(b) Core beta(c), (d) NVL limit, Ring-coreinteraction
Note: Stable window becomes narrow due to careful estimations

How to explain Fluctuations observed in EBTand NBT---Effects of Hot electron Ring and E-field (1)This is the fluctuation data(<100kHz) by S. Hiroe (EBT)
M-modeT-modeC-modep

Similar data was obtained by
A. Komori(see, “Plasma Fluctuation
Measurements in EBT”,
ORNL/TM-7530(1981))# “ This electrostatic fluctuationis considered to be a drift
instability”# “ Location of fluctuation
moves inward as the neutralpressure is lowered”
揺らぎ、電場、高エネルギー電子の関係 ---motivation

Simple Explanation of E-Stabilization Mechanism
Propagator:1
ω − k // v

Free streaming particles resonate with waves:

⎡ ω ⎤
Z⎢
⎥
k
v
⎣ // th ⎦In case of inhomogeneious electric field, drift velocity in y-direction′
is given as
E r0
E r
m
V y ≅

B
Doppler Shift

+

B

v y

eB
Resonance

′
r r
Er m
k • v ′(t ′) = k // v // t ′ + k yv y t ′ + [OscilatingTerms]
B eB
Conventional Free
streaming term

⎡ ω ⎤
Z⎢
⎥
k
v
⎣ // th ⎦ω = ω − ω E×B

Additional free streaming term
perpendicular to B

“Perpendicular Landau Damping “

⎡
~2
′⎤
2
2 Ln ek // = k // + (k y ρ j ) ⎢Er ⎥⎢⎣ T j⎥⎦2

Timofeev Mode

Two Contributions from

Er

and

Er

′

(1) Specific term in dispersion relation
Polarity Dependenceω − ω∗ j − ω E×B

Charge Dependence

Most unstable situation atω ∗ j + ω E × B ≅ 0 SWITG: Velocity

Note: Polarity dependence is different forElectron Modes( drift waves, etc.)
Ion Modes( flute modes, etc)

Shear stabilization
参照(2) Perpendicular Landau Damping
⎡
~ 2
′⎤
2
2 Ln ek // = k // + (k y ρ j ) ⎢
Er ⎥
T
⎢⎣ j
⎥⎦

2

′

Stabilization, regardless of its porarity of′providedis large enough
Er
ErElectric Field Stabilization(2)Comparison between theory and Experiments
2) Comparison between theory prediction and experimental
obvervations: electrostatic drift wave versus potential shear
rotation

Most unstable

Growth rate for electrostatic drift wave
in BT versus plasma rotation parameter(H.Sanuki, Phys. Fluids(1985))
Drift wave fluctuation in Gamma -10
mirror expr.
( A.Mase et al. PRL(1990))
Similar results are observed in T deV
tokamak,Tohoku-U Mirror experiment
Note: different for flute mode
（Ｙｏｓｈｉｎｕｍａ ＰｈＤ Ｔｏｐｉｃｓ）

~Freshman Level Comment on E-Effect~#Difference between “Flute Appro.”( k = 0
Appro.( k ≠ 0 )//)and “Non-Flute//

Drift wave dispersion relation:

ω2 −ω∗ω − Cs 2k// 2 = 0

ω 2 − ωω∗ = ω • (ω − ω∗ ) Note:ion# Case withelectronk // ≠ 0~n~e eφ ω∗≅nTe ω# Case with
~
n~ e
ω∗
eφ
≅
n
Te ω − ω E×B
Rotational Instability

One from electron dynamics and anotherfrom ion dynamics(small)( drift waves)( from parallel component of equation of motion(Kadomtsev Model)
k // = 0(Flute modes)( from perpendicular component of continuity eq.
( Rosenbluth & Simon))Handle with CareCompact Helical System (CHS) 計画立案及び関連する研究活動
注：２００７年４月１７日のＬＨＤ実験成果報告会での等々力先生の講演録を参照のことヘリカル研究グループへの参加
ＬＨＤの準備段階： ＬＨＳエチュード（＝ＣＨＳ）検討グループ活動
プラズマ研究所 ＨＳグループが発足（１９８５）
コアーメンバー：藤原、松岡、山崎、等々力、天野、他のメンバー：上村、佐貫、西村
検討課題項目：ヘリカル系のデーターベースを低アスペクト比の領域に拡充し、今後のヘリカル系の研究計画のための指針を与えたい＃ヘリカルプラズマの理解＃最適化の準備＃解析コードの整備
注：K.Nishimura et al., Fusion Technology(1990)最初の論文

Ｌｏｗ Ａｓｐｅｃｔ 比の ＣＨＳ を模索する場合の問題点
問題点１：いかにして低アスペクト比化も目指す？
太い磁気面を形成するか？
答え ：ヘリカルコイル巻腺則にピッチ変調をかける。
m⎛m ⎞∗ϑ = φ + α sin ⎜ φ ⎟l⎝l ⎠α ∗ をどのように選ぶか？

Ａ＝１１( H-E), 10 (WVII-As), 7(ATF), 5( CHS)
注： シングルフィラメント、４以下可能、有限幅コイルの場合には５が最小のアスペクト比になる（検討結果から）
問題点２：トロイダル効果によって、閉じ込めの劣化が想定される
期待： 磁気面の位置制御、電場形成による改善目標とするプラズマパラメータを達成し、輸送及びＭＨＤ現象を詳細に調べ、ヘリカル系でのアスペクト比依存性について選択の指針を与えるＣＨＳでの粒子軌道解析（設計時）
上村、佐貫担当
４種類の粒子軌道
Passing,
Toroidal trapped
Helical trapped
Transition
磁気軸の位置，形状を変化させドリフト面、粒子損失の変化を制御
１）ヘリカルコイルのピッチモジュ
レーション依存性
２）垂直磁場効果
３）四重極磁場による形状変化
径電場とロスコーンとを統一的に決定する議論が重要( 佐貫、伊藤他の仕事あり）

100% or 110% cancel いずれか

Is the electric field( Plasma Rotation)
always our good friend？
Electric Field is“佐藤徳芳先生との会話”# Good friend( Stabilization, Confinement
Improvement) in case of good relation# Enemy( Destabilization, Confinement Degradation)in case of not friendly relation# Nobody knows whether it would be friend
or enemy in case of uncontrollable

Good ideas and tools to control electric field or plasma
rotation are required from stabilization offluctuations and confinement improvement

Radial Electric Field Structure in CHS~Comparison between Theory and Experiment~
NBI Heated Plasmas#High density#Low density
E-fields are determined by
CXR data(Ida et al.)
Neoclassical results are
Evaluated by two theories:
１）Kovrizhnykh’s formular(by H.Sanuki)
2) Hastings’ s formular(by K.Yamazaki)

How to explain the difference between
neoclassical evaluation and experimental data

Extended ambipolarity relation including additional ion
and electron loss processes and experiments in CHS
NBI Heated Plasmas
1) Fast ion orbit loss
# heating with variable injection angle (首振り実験）# effect of magnetic field conf. on particle anomalous pinch(Iguchi)
2) Charge exchange momentum loss of fast ions with neutrals（理論）3) Charge exchange momentum loss of bulk ions with neutrals（理論）K.C.Shang et al.(1989), H.Ohkawa and R,Miller(1989)
4) Bipolar part of ion and electron anomalous losses（理論）ECH Heated Plasmas
1) RF-induced electron loss caused by ECH second harmonicresonance (H.Idei et al.)# On and off –axis heating to study hollowness of density profile# Ripple-top and bottom ECH heating to demonstrate E-transition
Biasing Spin-up Exp.
# Plasma rotation exp. by electrode discharge (H.Yamada et al.)Electric field and Overall Trade-off on Energy BalanceElectric field may be enhanced
through following loss channels#Orbit loss of fast ion# CX-loss# CX momentum loss with neutrals# Anomalous loss#
# Enhancementof E caused bythese processes is not always
profitable from the point ofenergy problem# We should discuss carefully“overall trade-off on energybalance”“重要な課題”

Large Helical Device(LHD) 設計部会での検討活動
次期大型ヘリカル装置計画の活動
理論グループが検討開始（昭和６１年から６２年）
理論的検討課題
１）ＭＨＤ平衡と安定性のサーベイー
２）高エネルギー粒子の閉じ込め特性の幾何学的パラメーター依存性の解明
３）新古典輸送に基づくブートストラップ電流の評価
４）速度空間での損失領域を考慮したＮＢＩ，ＩＣＲＦ加熱の評価
及び加熱法の検討
理論グループメンバー
大西、岡本, 上村、佐貫、田中、等々力、内藤、中島、中村、花谷,
林、若谷次期大型ヘリカル装置のドリフト最適化検討（平成３年３月）
検討メンバー：花谷、佐貫、上村、等々力（１）共通使用磁場ファイル（ＭＡＧＮ、等々力）（２）Flexible
Biot Savrt Code of HELIOS(花谷）B , B
γ = 1.2
γ c = 1.2
最適化の拘束条件及び自由パラメーター： Ｍ＝１０、
Ｒ＝４ｍ，Ｂ＝４Ｔ
HFコイルの自由度：
αα ∗ (pｉｔｃｈ ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ)＋ｗ（gap modulation)
BV , BQ
PF コイルの自由度：
検討磁場配位：

V

c

Q

∗

損失境界の定義： 最外殻磁気面を判定基準に定める
解析手法： HELIOS code (Kyoto、花谷), HPLOSS code (NIFS、上村、佐貫)
Adiabatic invariantを用いた解析法（等々力、佐貫、上村）Loss Cone Representation
helicallytransitionＰ(b)
ＨＴ (a)(c)

ＬＣ

Passing
direct損失境界は最外殻磁気面の外に仮定

Loss cone boundary is determined by Helically trapped, Transition,
Passing particles.( Kamimura-Sanuki Representation(Todoroki))どのような粒子軌道がloss come sｔructureを決めるか？
実験計画書より抜粋

transition

Helicaltrapped

断熱不変量による計算

Three typical cases:M=10, 12, and 14

H.Sanuki,J.Todoroki and T.Kamimura,Phys.Fluids B1(1990)2155# Upper and lower boundaries of loss cone are determined bywhat kind of drift orbit?
# Reduction of loss cone due to inward shift of magnetic surface
and no loss region inside (r/a<0.3) from ICRF heating

Ａｒｅａ ｏｆ Ｍｏｄ－Ｂ Surface (Hanatani et al)

ＬＨＤ

通常コイル、Pitch modulation
分割コイル

検討対象になった様々な磁場配位あれこれ検討された磁場配位（Sanukiによる検討生デー
タ）＃通常コイル、＃ピッチモジュレーション＃分割コイル＃磁気軸シフト（打ち寄せ）＃４重極磁場成分

外国人研究者との共同研究及び国際交流活動（１）
外国人研究者との共同研究活動＃主なる論文共著者（１２カ国 ４２名）
G.Schmidt( USA), J.Weiland(Sweden), C.S.Liu( USA),
R.D.Ferraro(USA), G.Morales(USA),R.G.Littlejohn(USA),
B.D.Fried(USA), F.F.Chen(USA), V.D.Pavlenko(Ukraina),
K.C.Shaing(USA), R.D.Hazeltine(USA), J.Hofmann(Germany),
Guoyang YU(China), Shaojie Wang(China), R. Pavlichenko(NIFS),
B.J.Peterson(NIFS), J.Q.Dong(China), L.. Chen(USA),
A.K.Whag(China), Zhe Gao(China), G.D.Jian(China),
F. Spineanu( Rumania), M.Vlad(Rumania), Jie Zhang(China),
Zhengming Sheng(China), K.Hallatschek( Germany),
F.Zonca(Italy), R.J. Parosa(Holland), K.W.Whang(Korea),
S.Hobhanian(Turkey), P.Goncharov(Ukraina), P.H.Diamond(USA),
D.S.Darrow(USA), Y.Liang(China), Hao Wang(China),
Qing Wei Yang(China), Xiang Tong Ding(China), A.Kuthi(USA),
I. Gledhill(USA, South Africa), M.Ueda(Brazil), T.P.Crowly(USA),外国人研究者との共同研究及び国際交流活動（２）
ＡＸＩＭ Ｐｒｏｊｅｃｔ 共同研究者（ＵＣＬＡ ａｎｄ ＴＲＷ 他)
R.Dandl (AMPC)，G.Guest(AMPC),
J.Dawson, B.D.Fried,G.Dimonte, A.Kuthi, R.Conn,
B.Leikind, H.Sanuki, A.Y.Wong,
N.Lazar (TRW), T. Samec (TRW), etc.
M.Capone(Jaycor)
その他のメンバーも参加した。
毎週月曜日にUCLA campusで、金曜日にはTRWで検討会議を定期開催、土曜日にデータや検討結果を持参してLLNLを訪門し、意見を伺って次週の検討課題にする。
注：外国人研究者とお付き合いする場合には苗字と名前も記憶す
るとより親密なお付き合いが可能

Asymmetric Mirror Experiment (AXIM) Project
Surface plasma

E-ringInternal ringInternal ring
Hot e-ringConcepts:
1) LAMEX ring may sustain cold stable
plasma between hot electron ringand null point. This cold plasmacomponent affects the stabilizationof hot electron plasma.
2) ELMO ring may lead MHD stablebulk plasma and also to avoid
direct loss to support of internalring.

Average minimum –B
conf.
“Hanbit”
may challenge to this idea following my suggestion

主なる国際交流活動を振り返る
１）名大プラズマ研究所アトム型共同研究活動（学生時代、例えば河野君、三間君、
VanDam,G.Rowlands などはこの時代の知り合い）苦楽を共有した友は心が通じる
２）Stevens Institute of Tech.(USA)でのポスドク研究生活時代（PPPLの理論リーダー
Manny, Gekelmanなどもこの時代の友） 親友は財産
３）Bumpy Torus (EBT, NBT) Collaboration Program(ORNLの多くのメンバー、
昨年ＮＩＦＳに滞在したD.Spongもその一人） 時を経ても友は友
F.F.Chen４）在外研究員（乙種）で滞在したUCLAでの研究生活（1年半）Dawson, Fried,Morales他
５) 日米協力、JIFT活動（多くの研究者と知り合いに）D.Ross,W.Horton,H. Berk, 他
６) NIFS国際交流委員会受け入れ小委員会委員長時代（5年間）heliconの設計のデータを準備、すべてのＮＩＦＳを訪問する外国人研究者を把握し、アパートや宿舎の手配に奔走、ＮＩＦＳでの生活一般の世話,苦情処理も担当。国際交流には地道な活動が不可欠
７）名大国際交流会館運営委員会委員（オブザーバー）5年間、現場の実情に耳傾けるべし
８）APFA活動：Secretary General,理事（約9年間）、国際間の相互理解には時間がかかる
９）Asia Science Seminar (China) 計画立案と実施、異文化相互理解の格好な機会
１０）国際学術事業日中協力（6年間）に参加。夜中まで派遣受入れ改善策について議論。
１１）日中拠点大学交流事業(CUP)国内委員会委員及び世話人（8年間）大変で且つ楽しい
１２）Toki 国際会議の計画立案と実施、多くの年度で参加、特にＩＴＣ１３の計画立案と実施。
１３）総合研究大学院大学での共通講座の講義（英語）、アジア冬の学校の講義（最後の活動）

国際交流思い出のシーン（１）Stevens Institute of Tech.

George Schmidt
SITのキャンパスからエンパイヤーステート
ビルディングを望む
Heisenberg先生へ手紙を出したら返事が来た（秘書の方から）びっくり。

アパートの窓からハドソン川越えに
正面にエンパイヤビルが展望され、右前方に日系建築士によるＷＴＣが半分だけ出来上がっていた。2001年
9月11日事件は起こった。
（本島先生提供。友人現地で撮影）

国際交流思い出のシーン（２）ORNLでの交流
Don Spong,
J. Van Dam

一緒のスリムな方はどなたでしょうか？
著名な4名の先生はどなたでしょう？
手前のお皿は小生にものです。

国際交流思い出のシーン（３）Texas Austin で開催された第1回日米ワークショップ。地元の新聞にも紹介された

国際交流思い出のシーン（４）日米協力（ＪＩＦＴを含む）活動

京都で開催された日米会議
Fried 先生撮影（サインあり）（１９７８）

小生が手配した懇親会のスナップ
懐かしい面々が勢ぞろい（１９８１）
H.Grad先生の右隣はどなた？

国際交流思い出のシーン（５）UCLAを離れる前日にグループの皆さんが書いてくれた寄せ書き

1984,Sept.27

インド

仲間はいろいろな国から集う。スウェーデン、
ドイツ、インド、キューバ、中国、南アフリカ、
日系アメリカ、イタリア系、日本、

まさに国際交流そのもの

国際交流思い出のシーン（６）UCLAでの友達との出会い

George とアカプルコで。
ＵＣＬＡ 女子学生撮影

Inge と Sydra

Message from George Molares and UCLA Friends
and message from Jan Weiland in Sweden
Dear Heiji,
I first got to know you during my 6 months
in Nagoya in 1978-79. You were my post andcollaborator for half a year. You introduced me
to Japanese culture and we had a great time.
Our friendship went on after my time in Japanand then we met in California in 1984 with
our families. In 1994,we met in Sweden andthen again in Japan on at least threeoccasions.
Now it is time for you to retire. However,physicists usually never retire completely so I
expect that you will continue to do good
physics and I expect us to continue to meetto discuss old times and new physics.
With best regards,
Jan国際交流思い出のシーン（７）アジアの国々での研究者、友との交流
ベトナムのVo H. Anh先生
名大職員食堂前、先生のお弟子さんがアジア科学
セミナーで小生の講義を聞くことになる

北京ダックレストランでクリントン米国大統領と同じ部屋で食事（第１回APFA会議）（１９９７）

Asia Science Seminar
揚子江に架かる大橋の上で（１９９６）

国際交流思い出のシーン（８）アジアの国々の若手研究者、友との交流
中国や韓国などアジアの国々から親友の教え子がやってくる
Asia Winter School に参加した若手
研究者の交流 （２００６）

中国清華大のGaoさんとは研究および個人面でも深い交流（２００１）

国際交流思い出のシーン（９）Retirement in China meansa turning point for a better
life, a time to slow our paceand enjoy our lives. I would
like to take this opportunity
to express my thanks for the great efforts which
you made during past 20 years, not only for yourscientific achievements, but also for the importantrole for the cooperation between our two countries.
Jiangang Li ,March 6

Yuanxi Wan,
C.S.Liu
Jiangang Li
H.Sanukiat Hefei,2007 Dec.

2008,Feb.1 from
Director Jiangang Li

宣興の茶器、“紫砂”（Ｌｉさんからのプレゼント）
中国の友人達は小生を“中国通”（お世辞）、“茶博士”（本当？）と呼ぶ

国際交流思い出のシーン（地域の皆さんとの交流は大事）（１０）

藤若さんのガーデン
パーティーでD. Spong

土岐市とASIPPの友好のお手伝い

ASIPPの訪問団(Huo,Wan,Wang各Familyと共に地域の先生）をお連れし、塚本前土岐市長訪問。
皆さんとの交流。
土岐市も訪問団を合肥に派遣し友好（０７、 Ｍａｙ）
SWIP近所のお茶屋さんとは仲良し 促進。その仲立ちを担当。
日本茶と中国茶の情報交換。茶経の本の著者陸羽が推奨する茶の産地雅安の出身

APFA理事
としての最
後の仕事
（西村さん
提供）(11)

APFA2007 in IPR, India

備忘録の座右の銘に思うこと（１）
順不同＃「危うきに赴け」（中国兵法書、呉子より）戦争する場合には、敵の虚実を良く調べて、その「危」の部分を攻めろ。研究テーマや国際交流を考える上で参考に。
＃「泡立つ波間よりわが船を退けよ」（アリストテレスの言葉）＃「夜郎自大」（史記、西南夷伝より）自分の力量を知らないで、幅を利かす態度をとる。（西南地方の二大少数民族のひとつ）
アジアとの国際協力（日中協力など）を進める上で留意すべきこと。
＃「大人とは何だ」（読売新聞２月１４日編集手帳より）
自分の置かれている立場の自覚や自活能力を持ち、社会の裏表も少しずつ分かりかけてきたことを意味する（新解明国語辞典）「匕首に鍔を打ちたるよう」（荻生徂徠の書物、太平策）「人間ができるまで１７年か７０年かはひとによりけり」（歌人、小池光）

備忘録の座右の銘に思うこと（２）＃「窮即変、変即通」（易経、伊藤さんの本を読みつつ思案したこと）

大きな結果を期待する時には大きな変化が必要で、それを制御す知恵が不可欠（bias exp. によるL->H transitionを模索して）＃「亡羊の嘆」（紀元前４世紀の思想家、楊朱の言葉）「大道は多岐を持って羊を失い、学者は多方を以て生を喪う」＃「人生にとって、大切なものは勇気と想像力、それに少しばかりのお金だ」（チャップリン演じるライムライトの一場面より、新聞編集手帳より抜粋）「プラズマ核融合の難しいが重要な問題にチャレンジする場
合には、わずかの予算でも失敗を恐れない勇気と洞察力で面白い研究が出来るかもしれない」（仙台プラズマフォーラム、佐貫の講演録より）＃「馬に乗って花を見る」、「六割人生」、「貧乏なベトナム人は笑い、裕福な日本人は笑わない」（皆川一夫のベトナムの心、皆川語録）「吉岡一門との果し合いのときの武蔵と吉野太夫とのやり取り」（佐貫の大学院集中講義「外国文化特論」講義で紹介）

群盲象評（撫）,xia zi mo xiang (in Chinese) （３）Mediocre People Give Comments on Elephant「森を見て木を見ない、
木を見て森を見ない」「凝っては思案に余る」
Plasma、Fusion
国際協力 etc.

Plasma and fusion is characterizedby macro-, micro-structures,fast, slow-dynamics etc.

森(Macro)も木(Micro)も見る
どうすれば木も森も見ることができるのか？（時に近づいて見る、時に離れても見る）＃It’s like the blind men who touched just part of an elephant,
and tried from that to describe the whole animal.
＃A mediocre person sees only what is in front of his eyes, andcannot take the broad view of an issue.
鳥のように上空から森を見渡し、さらに木々のそばに近づいて観察する“森の鳥たちはこのような能力を自然に身につけている”

備忘録の座右の銘に思うこと（４）＃研究というでこぼこ道に轍を刻みながら歩んできた自分を折に触れ励まし、鼓舞してくれた言葉を最後に紹介します。

“Storms following storms, waves succeedingwaves give the brightness and hardness
to the shells, which contain the pearls. So,
storms and waves of the life add the strength
to the character of human being”（研究者を志す若手学生諸君の励ましになれば幸いです）

ご清聴ありがとうございました

落紅は是れ情無き物にあらず化して春泥と作り更に花を護る（龚自珍 己亥雑詩）
在籍中ご支援ご鞭撻いただきました皆様に心からお礼申し上げます。本当にありがとうございました。 再見