2000 Fiscal Year Annual Research Report
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12480120
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
三間 圀興 大阪大学, レーザー核融合研究センター, 教授 (30033921)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田口 俊弘 摂南大学, 工学部, 助教授 (90171595)
児玉 了祐 大阪大学, レーザー核融合研究センター, 助教授 (80211902)
北川 米喜 大阪大学, レーザー核融合研究センター, 助教授 (40093405)
田中 和夫 大阪大学, レーザー核融合研究センター, 助教授 (70171741)
坂上 仁志 姫路工業大学, 工学部, 助教授 (30254452)
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| Keywords | 超高強度レーザー / レーザープラズマ / 相対論プラズマ / 粒子シュミレーション / ワイベル不安定性 / フィラメンテーション / 相対論的電子 / レーザー核融合 |
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| Research Abstract |
超高強度レーザーとプラズマとの相互作用とそこで発生する相対論的電子の輸送に関し、計算機シュミレーションにより電磁流体現象を明らかにするためのシュミレーションコード開発をおこなった。大阪大学では、大規模三次元粒子シュミレーションコードを開発し、ターゲット表面での相対論的電子の発生と輸送の研究を開始した。特に、三次元シュミレーション結果を解析するため、可視化手法を検討し、ワイベルス不安定性の時間発展と非線形飽和過程においてフィラメント構造があらわれることを発見した。また、ドイツ・ガルヒングループ等の二次元粒子シュミレーションとの相異を明らかにし、フィラメント当たりのエネルギー輸送量が三次元では格段に大きくなる可能性を示した。この点に関する定量的な評価は来年度以後の課題である。また、Levan Tsintsadzeを人材派遣研究員として2ヶ月間採用し、レーザープラズマ相互作用への自発磁場の効果を検討した。その結果、レーザーフィラメントでも磁界を常時伴うことが明らかになった。姫路工業大学(坂上)では、粒子コードの高速化のためスーパー粒子の導入の可能性をノイズレベルを調整するなどして調べた。その結果、重みのちがうスーパー粒子を分布して高密度プラズマを記述する方法を提案した。また、摂南大学(田口)では、背景プラズマを流体的に取り扱うとともに、横方向変位電流を無視すること(ダーウィン近似)により高速で大規模シュミレーションを行うための手法を開発するとともに、円筒状の電子流からホロービームが形成されることを示した。
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[Publications] Kunioki Mima: "Generation of one-cycle pulses by use of high amplitude plasma waves"Physical Review E. 62.No5. 7258-7265 (2000)
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[Publications] K.A.Tanaka: "Evidence of relativistic laser beam filamentation in back-reflected images"Physical Review E. 62.No2. 2672-2677 (2000)
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[Publications] R.Kodama: "Laser-hole boring into overdense plasmas measured with soft x-ray laser probing"Physical Review Letters. 84.No11. 2405-2408 (2000)
