ユニット構築会議／学術実験プラットフォーム検討会議（第４回） 議事録
⽇時︓2021 年 4 ⽉ 26 ⽇（⽉） 13:15-15:00
場所︓管理・福利棟 4 階第 1 会議室＋オンライン
議事︓• プラットフォーム︓常伝導 LHD プラン紹介• ユニットテーマ提案︓4 件• 次回予定（2021 年 5 ⽉ 10 ⽇（⽉） 13:15-15:00）
書記︓伊藤(篤)以下︓敬称略l

学術実験プラットフォーム検討

Ø

LHD の常伝導運転の初期⾒検討について（森崎）成嶋︓４０億かければ LHD を常伝導で動かせるとのこと。⽰された 0.5T というその磁場強度なら⼩型装置でもよいが、ＬＨＤを使う点として⼤型装置であること重要性・利点があるだろう。それを教えて欲しい。
森崎︓それを考えましょうというのが、今回の呼び⽔としてのプレゼンの趣旨です。
釼持︓⽴体磁気軸はどのように実現できるのか︖
森崎︓１対２本のヘリカルコイル電流のバランスを変えることで可能。
柳︓直流電源と電流リードを繋ぐ部分の銅バーについて、切り替え⽤のものを新設する改良で対応
可能
柳︓同じ常伝導運転でコイル温度を室温ではなく液体窒素温度まで冷やした場合の検討を以前に⾏った。銅の電気抵抗率が⼗分の１となるため、0.5 T 運転で必要な電圧も⼗分の１の 500 V まで下げられる。現在の電源は最⼤電圧が 45 V であるから、⾼電圧低電流対応の電源を増設する必要があるが、室温の場合と⽐べると電源部分のコストは下げられるだろう。ただし、ヘリウム液化冷凍機を⽤いて液体窒素で熱交換したヘリウムガスを流す運転が必要となるから、そのための運転予算が必要となる。詳細については、これから⾒積もりを⾏ってみる。
⽥中(謙)︓実験を開始するまでの段階で国内の⼤学からどんな研究をしたいか意⾒を集めることが重要。それが中々挙がってこなかったのが過去の課題。国内の⾼温プラズマは⾃⾝の装置を持っているので、他の装置まで⼿が回らないという実情もある。
永岡︓Prospect2030 の場を使うなどして意⾒収集したい。
吉⽥︓具体的な考察のよりどころになる案を出してくださったのは意義がある。ユニットテーマと実験装置の調和が重要。様々な作業仮説を考えて検討を続けてください。
吉⽥︓⼤学の利⽤者にとってどのようなメリットがあるのかは共同利⽤研究所としては重要。しかし、今までは共同利⽤は進まなかったという課題がある。⼤学に⼩さい実験装置があり、そこで実験するという活動が続いているためだが、それは学術の多様性からきているだろう。これまでは装置の形の多様性だったと思うが、これから次の時代には、装置の形状の多様性ではなく、テーマの多様性でければならない。天⽂学も素粒⼦も⼤きな装置を運転しているが、⼤学で⼩さな装置は殆どない。よって装置は少なくてもテーマで多様性を出している。そのように、核融合研のプラットフォームが、ヘリカルという形状の特徴ではなくて、テーマとして多様なものを提案・検討して欲しい。

lユニット検討︓テーマ提案（質疑のみ記載）

ØNo.1︓定量プラズマ乱流輸送物理の創設（⼩林達哉）

仲⽥︓後付け乱流計測装置で難しいが、計測器をモジュール化してコンパクトにパッケージングしていくことが重要と理解しましたが、技術的には現状はどのような状況か。
⼩林︓LHD であれば、計測器ごとに個別の担当により個別の運⽤がされているので、計測器同⼠で場所の融通をしあうなど無駄が⽣じている。パッケージング技術を磨くことで問題を解決できる。
海外では DIII-D など⼀部パッケージングの取り組みもあるが、輸送計測という狙いは異なる。
吉⽥︓ほかの装置を使うというのもよいが、その時には乱流場の研究を進めるという意味では抽象化や⼀般化が重要だ。弱い磁場でもあるパラメータレンジでの乱流輸送を図ることで、スケーリングなどの⼀般化・抽象化を進める研究という位置づけで考える必要がある。LHD を常電動で動かすことを例にとれば、LHD での基礎研究のメリットは⼤学にできない⼤きな空間スケールの研究ができることだが、それを戦略的に⽣かすことを研究計画段階から検討して欲しい。
松岡︓段階的アプローチの三つ⽬で軸対象装置が理想とされているのはなぜか︖⾮軸対象の⽅が乱流なら⾯⽩そうだが。
⼩林︓計測が簡単だから。⾮軸対象だと輸送の同定が難しい。

ØNo.2︓プラズマの⾮平衡・⾮等⽅性研究（後藤基志）

永岡︓EP も含めて興味は広がるというのは⾃分の興味とも合う。⾮平衡や⾮等⽅というキーワードで協⼒してくれる他のコミュニティーというのはどれくらいあるのか。
後藤︓天⽂学の太陽研究がすぐ思いつく。
永岡︓プロセスプラズマはどうか。
後藤︓検討してみる。
後藤︓偏光というのはきっかけであって、そこから⾮平衡・⾮線形という昔から続く物理をもう⼀度深く研究していきたい。
吉⽥︓元にあるプラズマの⾮平衡性や⾮線形性を反映しているだろうということだと思う。新しいメソドロジーから新しい境地が開拓できるように検討を続けて欲しい。フォトンのスピンやヘリシティー・カイラリティ―の関係など、現代的な視点・⾔葉使いを検討できるのではないか。

⼭⽥︓LHD 最後の⼆年でもこのテーマに関連したことを進めていきたい。計測装置でもマクスウェリアンを仮定した計測があり、それを⾮マクスウェリアンでも使えるようにするという展開ができれば興味深い。

ØNo.3︓数理共創⾮線形プラズマ研究（仲⽥資季）

⽥中︓これまで携わってきた次期装置の検討に関しての知⾒は今回の提案にどのように位置づけられているか。ぜひ次期プラットフォームへのこれまでの知⾒が⽣きる形だと嬉しい。
仲⽥︓もちろんそれに資する研究も、提案の中の全体のひとつであるゾーナルフローの活性化に関するテーマとして位置づけられている。
吉⽥︓三つ関連して進めるという野⼼的な構想だと思う。キーワードの「幾何学」というものは広い概念なので、もう少し具体化して例えば勾配というところに注⽬するとプラズマは勾配が⼤きく豊富だとするなど、サイエンスの未解明問題に資するような議論があるとよい。勾配についてはあ
くまでブレインストーミングとして例を挙げたが、他にも検討して欲しい。
仲⽥︓現時点では幾何学的の切り⼝の可能性について検討を続けているところである。例えばパーシステントホモロジーの応⽤なども考えられるが、核融合プラズマならではの切り⼝というのを具体的に検討していきたい。

ØNo.4︓核融合データ駆動研究（横⼭雅之）

伊藤(篤)︓「現象」に結びついたユニットと、「⼿法」に結びついたユニットができたときに、どちらに参加するのがよいか、各々でバランスについて悩むと思う。現象を選んだ⼈も⼿法を使えるな
ど、ユニット間の調整を今後皆で考えていきたい。データ科学であれば他のユニットにユーザーが増えるというのも成功の⼀つの形と思うので。
横⼭︓ユーザーが増えるのが成功の⼀つの形というのも同意できるし、他にもデータのプロバイダーとしても活動したい。ユニットは本籍ということであったが、データ科学に興味のある⼈の別荘地としても活⽤して欲しい。とにかく良い形を⾒つけていけたらと思う。
沼波︓データから物理法則を抽出するということもありますよね。帰納法の極限としての⾒⽅もできるだろう。
横⼭︓それもあるだろうし、ここはデータ科学に関する共有の場としてユニットを位置付けたいので、様々なことをやれればいいと思う。例えば核融合の制御という意味でも有効に使えるとよい。
吉⽥︓メソドロジーだから新⼿法を開発しようという試みは皆に有意義だ。核融合分野のデータ駆動科学の特徴として、別の分野でのデータ科学との違いはなにか。核融合での特徴とチャレンジングな点が前⾯に出てくるとよい。
横⼭︓例えばダイナミックなデータが多く、画像処理にしてもシングルタイムスライスの解析では不⼗分で、動画としての解析など、データ科学の課題としてもチャレンジングな点を打ち出せると思う。