1998 Fiscal Year Annual Research Report
| Project/Area Number |
10750116
|
|---|
| Research Institution | Tohoku University |
|---|
Principal Investigator |
米村 茂 東北大学, 流体科学研究所, 助手 (00282004)
|
|---|
| Keywords | X線レーザー / レーザー光電解電離法 / PIC / MCシミュレーション / 超高密度プラズマ / クーロン衝突 / 三体再結合 |
|---|
| Research Abstract |
X線レーザーの発生法として最も有望視されている手法はレーザー光電解電離法(OFI)である.この手法では気体あるいはプラズマに極短パルスレーザーを照射し,トンネルイオン化によって原子あるいはイオンに含まれるすべての電子を剥離する.このことによって多価電離した超高密度プラズマが生成される.このプラズマ中で多価イオンが電子と三体再結合を起こすことにより反転分布が形成され,X線レーザーを発振する.再結合を効率的に発生させるためにはプラズマの冷却が非常に重要である.本研究ではこの多価電離した超高密度プラズマの挙動を数値計算によって再現し,冷却などの物理現象の機構の解明すること,および最適なレーザー発振の条件を見つけることを目的としている.まず,本研究では真空中にある円柱状の超高密度プラズマの膨張現象について計算を行った.その結果,本研究の計算結果は流体力学的な自己相似解と良好に一致し,その妥当性が確認された.また,電子温度の各方向成分の分離は頻繁なクーロン衝突の影響によって大きく緩和されることがわかった.続いて,本研究では一価に電離した低温プラズマ中にある円柱状の超高密度プラズマの膨張現象についても計算を行った.この場合には,プラズマの電子温度が急激に低下することがわかった.このことは実験結果と定性的に一致する.さらに研究をすすめてレーザーの発振条件を調べるためには,再結合衝突などを取り扱う必要がある.本研究では電子とイオンが起こす三体再結合の粒子モデルを新たに開発した.その再結合モデルは非平衡状態にあるプラズマにおいても有効である.
|
-
[Publications] Nanbu,K.: "Particle Modeling of Ion Recombinations Due to Three-Body Coulomb Collisions in a X-Ray Laser Midium" Extended Abstracts of 4th International Conference on Reactive Plasmas and 16th Symposium on Plasma Processing. 289-290 (1998)
-
[Publications] Nanbu,K.: "Particle Modeling of Ionization and Three-Body Recombination in a X-ray Laser Medium" Proceedeings for 6th International Conference on X-Ray Lasers. (掲載予定). (1999)
