密度揺動（Density fluctuation、density fluctuations）は、核融合・プラズマ物理学の現象。プラズマ中の電子密度が乱流や種々の不安定性によって時間的・空間的に変動する現象である。トカマクやヘリカル装置の周辺からコアに至るまで広く観測され、マイクロ波反射計やレーザー散乱などで測定される。密度揺動は波動の散乱・伝搬を擾乱し、異常輸送や閉じ込め性能と密接に関係する。この用語集が追う論文のうち、タイトルにこの主題が現れるものは133本ある。比重が最も大きかったのは1985–1989年で、その期間の論文の0.87%を占めた。直近の2025–2029年では0.02%。この用語集がこの主題を最初に拾うのは1980年以降で、それ以前の収録論文には現れない。
推移
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研究の変遷
1970–19842本 · 0.08%
トカマクと逆磁場ピンチでの初期観測
この時代の論文はわずか2本で、電子サイクロトロン共鳴加熱波の散乱と、ZT-40装置における粘性抵抗バルーニングとの関連を扱っている。密度揺動は加熱波や不安定性との相互作用の中で論じられ、専用計測というより周辺現象として現れている。
同時に語られた主題電子サイクロトロン共鳴、電子サイクロトロン加熱、サイクロトロン共鳴、バルーニングモード
この時代の論文から
1985–199438本 · 0.70%
反射計測と重イオンビームによる診断の確立
この時代は密度揺動が反射計測や重イオンビームプローブといった診断手段と強く結びつき、TFTRやTEXT、ATFなどの装置で計測された。揺動スペクトルから準線形輸送を推定する研究や、トカマク周辺部の低周波揺動の観測が行われ、プラズマ診断技術としての位置づけを固めた。
同時に語られた主題リフレクトメトリー、プラズマ診断、中性ビーム、マイクロ波反射計測、発光分光、ビーム放射分光
この時代の論文から
- Scaling of density fluctuations in PDXNuclear Fusion 1985
- Density fluctuation measurements in ATF using correlation reflectometryNuclear Fusion 1992
- Quasi-linear transport inferred from density fluctuation spectraNuclear Fusion 1991
- Observations of low frequency density fluctuations in a tokamak edge plasmaNuclear Fusion 1988
1995–200424本 · 0.24%
重イオンビーム計測とELM研究への展開
この時代は重イオンビームプローブによるTEXT-UやJIPP T-IIUでの計測が続き、DIII-DではELM中の密度揺動特性が調べられた。同時に、通常モード反射計の応答理論やマイクロ波反射のコヒーレンス・インコヒーレンス解析が進み、計測手法の精緻化が進んだ。
同時に語られた主題リフレクトメトリー、イオンビーム、イオンビームプローブ、重イオンビーム、輸送障壁、スクレイプオフ層
この時代の論文から
- Ballooning characteristics in density fluctuations observed with the 2 MeV heavy ion beam probe on the TEXT-U tokamakNuclear Fusion 1996
- Density fluctuations in JIPP T-IIU tokamak plasmas measured by a heavy ion beam probeNuclear Fusion 1997
- Characterization of density fluctuationsduring ELMs in the DIII-D tokamakNuclear Fusion 2001
- Ordinary-mode reflectometry: modification of the scattering and cut-off responses due to the shape of localized density fluctuationsPlasma Physics and Controlled Fusion 1996
2005–201424本 · 0.16%
帯状流・逆磁気シアとの関連と反射計測の高度化
この時代は密度揺動が帯状流やGAMといった協同現象と関連づけて解析され、LHDにおける粒子輸送やHL-2AでのGAM計測が行われた。また、KSTARやTore Supraでの反射計測技術が発展し、波動散乱による低域混成波電流駆動効率への影響など、周辺プラズマとの相互作用も考察された。
同時に語られた主題リフレクトメトリー、帯状流、逆磁気シア、粒子輸送、低域混成波、周辺プラズマ
この時代の論文から
- Experimental study of particle transport and density fluctuations in LHDNuclear Fusion 2006
- Lower hybrid current drive efficiency in tokamaks and wave scattering by density fluctuations at the plasma edgeNuclear Fusion 2011
- Density fluctuation of geodesic acoustic mode on the HL-2A tokamakNuclear Fusion 2009
- Density fluctuation measurements using X-mode fast sweep reflectometry on Tore SupraNuclear Fusion 2006
2015–202644本 · 0.18%
核融合装置設計と周辺プラズマ物理への応用
この時代は密度揺動がITERの電子サイクロトロン波のビーム広がり評価やMASTでの高波数スペクトル計測、DIII-DでのIモード探索など、多様な閉じ込め装置と結合して研究された。スクレイプオフ層やLモード、重水素との関連、中性粒子密度揺動のガスパフイメージングへの影響も扱われ、装置設計と周辺プラズマ物理の両面で重要性を増している。
同時に語られた主題スクレイプオフ層、リフレクトメトリー、Lモード、アッパーハイブリッド、低域混成波、Iモード
この時代の論文から
- The effect of density fluctuations on electron cyclotron beam broadening and implications for ITERNuclear Fusion 2018
- Doppler backscattering for spherical tokamaks and measurement of high-k density fluctuation wavenumber spectrum in MASTNuclear Fusion 2015
- Characterization of density fluctuations during the search for an I-mode regime on the DIII-D tokamakNuclear Fusion 2015
- Discriminating the trapped electron modes contribution in density fluctuation spectraNuclear Fusion 2015
よく登場する装置
この数字の作り方
- 数え方 —
- 同じものが別の名前で書かれていてもまとめて数えている（Density fluctuation、density fluctuations など）。綴りが変わった時期に推移が動いて見える、ということは起きない
- 割合 —
- その時代の収録論文全体に占める比率。コーパスは1970年代より2010年代のほうが9倍大きいため、本数のままではほとんどの主題が右肩上がりに見えてしまう
- 記述 —
- その時代の論文・共起する主題・登場する装置だけを根拠にAIが書いている
- 冒頭の定義 —
- 用語そのものの説明だけは、論文95本の要旨を読ませたうえでAIの分野知識で書かせている。ここだけは収録論文に書かれていることの要約ではない
- 範囲 —
- 収録は6誌に限られる。ここで減っていることは、分野がその取り組みをやめたことを意味しない