2011 Fiscal Year Annual Research Report
半実験的逆解析手法に基づいた高エネルギー密度プラズマの科学
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20244090
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
堀岡 一彦 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 教授 (10126328)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
河村 徹 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 講師 (10370214)
中島 充夫 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 助教 (30198098)
川田 重夫 宇都宮大学, 大学院・工学研究科, 教授 (30150296)
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| Keywords | プラズマ / 高エネルギー密度 / 輸送係数 / 状態方程式 / パルスパワー / イオンビーム / ドライバー / 衝撃波 |
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| Research Abstract |
本研究は,高出力の電磁パルスやレーザー,あるいは高出力イオンビームを用いて固体密度付近で数千度(高エネルギー密度)の状態にある物質を特徴づける事を目的とした。また,高速の電磁パルスを用いて高速・高密度(高エネルギー密度)のプラズマ流を形成し,磁場との相互作用によって形成される衝撃波の構造やエネルギー散逸機構を解明することを目指した。
昨年度までの研究に引き続いて導電率をはじめとする高エネルギー密度プラズマの特性を,幅広いパラメータ領域に渡って調べた。特筆すべき成果は,準剛体容器に閉じ込めた物質に電磁パルスによってエネルギー入力を行いWarm Dense Matterと呼ばれる領域にある物質の密度と温度と内部エネルギー密度の関係,および比熱の内部エネルギー密度依存性を明らかにしたことである。この成果に関しては,現在投稿論文を準備中である。また,高密度プラズマを高速に電磁的に加速する新しい方法として,テーパー状の細管内で形成するピンチプラズマを用いる方法を提案し,ピンチプラズマのパラメータを支配する因子を明らかにした。
実験的なエネルギー投入手段(ドライバー)としては主として高速の電磁パルスを中心に用いたが,高エネルギー密度プラズマ生成の手段として高出力イオンビームやレーザーも合わせて検討し,イオンビームは均一で良く定義された高エネルギー密度状態を形成できる有力なドライバーであることを示した。さらには,高出力のイオンビームを形成するための課題についても引き続いて研究を行い,規格化した指標を用いて慣性核融合の燃料を加熱するレベルにまでビーム強度を高める方法について検討を行った。
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