Laser plasma experiment for the investigation of the energy conversion in fast magnetic reconnection

• Project/Area Number: 24K00605
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 14010:Fundamental plasma-related
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 森田 太智 九州大学, 総合理工学研究院, 准教授 (30726401)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 松清 修一 九州大学, 総合理工学研究院, 教授 (00380709) ; 山崎 了 青山学院大学, 理工学部, 教授 (40420509) ; 枝本 雅史 成蹊大学, 理工学部, 助教 (60909860)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥18,590,000 (Direct Cost: ¥14,300,000、Indirect Cost: ¥4,290,000); Fiscal Year 2026: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000); Fiscal Year 2025: ¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000); Fiscal Year 2024: ¥10,400,000 (Direct Cost: ¥8,000,000、Indirect Cost: ¥2,400,000)
• Keywords: 磁気リコネクション / 高出力レーザー / レーザー生成プラズマ / プラズマ計測

Outline of Research at the Start

磁気リコネクションは、実験室から宇宙まで、あらゆるプラズマ中で磁場構造変化の時間スケールを決め、宇宙線の加速機構としても注目されている。しかし、リコネクション率を定量的に説明できず、磁場からプラズマへのエネルギー変換を定量的に説明できない。レーザー生成プラズマを用いると、高温・高密度・高ベータとこれまでにないパラメータで実験でき、プラズマ計測も発展しつつある。そこで、磁場が繋ぎ替わるミクロな磁場拡散領域とプラズマ構造を同時計測し、リコネクション率とエネルギー変換を定量的に明らかにする。またリコネクション領域に励起されるプラズマ波動、粒子の加速、リコネクション率との関連を計測から明らかにする。