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2010 Fiscal Year Self-evaluation Report

High-Energy-Density Plasma Science based on Semi-empirical Inverse Analysis

Research Project

  • PDF
Project/Area Number 20244090
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (A)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field Plasma science
Research InstitutionTokyo Institute of Technology

Principal Investigator

HORIOKA Kazuhiko  Tokyo Institute of Technology, 大学院・総合理工学研究科, 教授 (10126328)

Project Period (FY) 2008 – 2011
Keywords高エネルギー密度プラズマ / 導電率 / 状態方程式 / パルスパワー / 荷電粒子ビーム / 重イオン核融合 / 高速プラズマ流 / 衝撃波
Research Abstract

本研究の目的は高速の電磁パルスや重イオンビームを用いて高エネルギー密度プラズマを形成し,半実験的・逆解析手法によって極限状態のプラズマの状態方程式や輸送係数を明らかにすることである。
高エネルギー密度状態の物質の状態方程式や輸送係数の定式化およびそれらのデータベースは,巨大惑星の内部構造や慣性核融合プラズマを理解する上で非常に重要であるにもかかわらず,公開されているデータは限られている上に誤差が大きい。また,輻射輸送が重要な働きをする高温プラズマの物理は,高輝度短波長プラズマ光源や宇宙プラズマの研究に重要であるにもかかわらず,受動的な観測とad hocな計算式が主要な解析手段になっている。実験室で高エネルギー密度状態を形成する手段として,従来は超高出力密度を実現できる大型のレーザー施設が用いられてきたが,パルスパワー装置や高強度のイオンビームをドライバーとして用いると,大体積で均一性と対称性に優れた試料を形成することができる。
本研究は,パルスパワー駆動の水中細線放電や高速キャピラリー放電を用いて良く定義された(対称性と均一性に優れた)高エネルギー密度プラズマ試料を作成し,輸送係数,状態方程式、および輻射輸送係数に関する信頼性の高いデータを収集することを目的としている。また,ハイパワーのイオンビームを形成するために不可欠な高密度イオンビームのバンチング(ビームパルスの縦圧縮)に伴う物理を実験的に明らかにすることを目指す。

  • Research Products

    (19 results)

All 2011 2010 2009 2008 Other

All Journal Article (10 results) (of which Peer Reviewed: 8 results) Presentation (5 results) Book (2 results) Remarks (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Target Design for High Energy Density Physics Experiment using Intense Ion Beams2011

    • Author(s)
      T.Sasaki, T.Kikuchi, K.Horioka
    • Journal Title

      Journal of Physics Vol.244

      Pages: 042019

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Kα Radiation from Low Charge Chlorine Heated by an Ion Beam for Cold Dense Plasma Diagnostics2011

    • Author(s)
      T.Kawamura, K.Horioka, F.Koike
    • Journal Title

      Laser and Particle Beams Vol.29

      Pages: 135-140

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] パルスパワー技術による Warm Dense Matter 実験2010

    • Author(s)
      堀岡一彦, 佐々木徹, 高山健, 長谷川純
    • Journal Title

      プラズマ核融合学会誌 86巻

      Pages: 269-281

  • [Journal Article] Electrical Conductivities of Aluminum, Copper, and Tungsten Observed by an Underwater Explosion2010

    • Author(s)
      T.Sasaki, M.Nakajima, T.Kawamura, K.Horioka
    • Journal Title

      Physics of Plasmas Vol.17

      Pages: 084501

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Activities on Heavy Ion Inertial Fusion and Beam-driven High Energy Density Science, Nucl.2009

    • Author(s)
      K.Horioka, T.Kawamura, M.Nakajima, K.Kondo, S.Kawata, T.Kikuchi, K.Takayama, et.al.
    • Journal Title

      Instr.Meth. Vol.606

      Pages: 1-5

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Beam Behavior under a Non-stationary State in High-current Heavy Ion Beams, Nucl.2009

    • Author(s)
      T.Kikuchi, K.Horioka
    • Journal Title

      Instr.Meth. Vol.606

      Pages: 31-36

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Static Analysis of Possible Emittance Growth of Intense Charged Particle Beams2009

    • Author(s)
      T.Kikuchi, K.Horioka
    • Journal Title

      Physics of Plasmas Vol.16

      Pages: 050703

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Halo Formation and Emittance Growth during Bunch Compression of High Current Heavy Ion Beams2009

    • Author(s)
      T.Kikuchi, K.Horioka
    • Journal Title

      J.Plasma and Fusion Res. Vol.8

      Pages: 1230-1233

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article]2009

    • Author(s)
      K.Kondo, M.Nakajima, T.Kawamura, K.Horioka
    • Journal Title

      Nucl.Instr.Meth. Vol.606

      Pages: 223-225

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Counter-facing Plasma Focus System as a Repetitive and/or Long-pulse High Energy Density Plasma Source2009

    • Author(s)
      Y.Aoyama, M.Nakajima, K.Horioka
    • Journal Title

      Physics of Plasmas Vol.16

      Pages: 110701

  • [Presentation] Beam Dynamics Studies in High-Flux Ion Injectors and during Bunch Compression for High Power Ion Acceleration2010

    • Author(s)
      K.Horioka, M.Nakajima, T.Kawamura, T.Kikuchi, et.al.
    • Organizer
      18^<th> Int.Sym.Heavy Ion Inertial Fusion, Darmstadt
    • Year and Date
      2010-08-31
  • [Presentation] 電磁パルスとビーム加熱を用いた実験室宇宙・惑星科学2010

    • Author(s)
      堀岡一彦
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合大会 PEM035-15
    • Year and Date
      2010-05-26
  • [Presentation] High Energy Density Science based on Pulse Power Technology2009

    • Author(s)
      K.Horioka, T.Kawamura, M.Nakajima, T.Sasaki, K.Kondo
    • Organizer
      NIFS-PROC., Vol.79
    • Year and Date
      20090000
  • [Presentation] Emittance Growth and Instability Induced by Space Charge Effect during Final Beam Bunching in HIF Accelerator System2009

    • Author(s)
      T.Kikuchi, T.Someya, S.Kawata, M.Nakajima, K.Horioka
    • Organizer
      4^<th> Int.Conf.Inertial Fusion Science, Journal de Physics IV Vol.133 749-751
    • Year and Date
      20090000
  • [Presentation] Activities on Heavy Ion Inertial Fusion and Beam-driven High Energy Density Science in Japan2008

    • Author(s)
      K.Horioka, T.Kawamura, M.Nakajima, S.Kawata, T.Kikuchi, T.Sasaki, et.al.
    • Organizer
      17^<th> Sym.Heavy Ion Inertial Fusion
    • Place of Presentation
      Tokyo
    • Year and Date
      20080800
  • [Book] Induction Accelerators(ed.by K.Takayama, R.Briggs)2010

    • Author(s)
      John Barnard, Kazuhiko Horioka
    • Total Pages
      339(185-213)
    • Publisher
      Springer
  • [Book] Proceedings 17^<th> Sym.Heavy Ion Inertial Fusion Vol.606, Issues 1-22009

    • Author(s)
      Y.Oguri, J.Hasegawa, K.Horioka, S.Kawata, ed.
    • Total Pages
      231
    • Publisher
      Elsevier
  • [Remarks] 堀岡一彦,実験室.天体物理-高速重イオンによる高温・高密度科学の展開-,第42回放射線科学研究会,社団法人大阪ニュークリアサイエンス協会,Vol.42,pp.22-26,(2010)

  • [Patent(Industrial Property Rights)] プラズマ光源とプラズマ光発生方法2008

    • Inventor(s)
      堀岡一彦, 桑原一
    • Industrial Property Rights Holder
      国立大学法人東京工業大学,株式会社IHI
    • Industrial Property Number
      特願2008-322526
    • Filing Date
      2008-12-18

URL: 

Published: 2012-02-13   Modified: 2016-04-21  

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