2018 Fiscal Year Annual Research Report
Plasma heating/acceleration in kinetic plasma turbulence and its turbulence evolution
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26287119
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
齊藤 慎司 名古屋大学, 理学研究科, 特任准教授 (60528165)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
成行 泰裕 富山大学, 人間発達科学部, 准教授 (50510294)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | プラズマ乱流 / 太陽風プラズマ / 計算物理 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では荷電粒子個々の運動（運動論的性質）が重要となるような空間および時間スケールを含む、無衝突プラズマ乱流の非線形過程に注目し研究を行った。荷電粒子個々の運動の性質が重要になってくるようなプラズマ乱流を運動論的プラズマ乱流と呼ぶ一方で、個々の粒子運動が無視出来るような十分大きな空間・時間スケールのプラズマ乱流を磁気流体プラズマ乱流と呼ぶ。この磁気流体プラズマ乱流が運動論的乱流の生成に深く関わっていると考えられており、大きなスケールから小さなスケールへの変換過程を再現することでその非線形発展中の物理に注目することが出来る。本研究ではこのようなプラズマ乱流発展に伴って引き起こされる波動散逸や粒子加速、およびその散乱過程について研究を行った。
当該年度では、電子の特徴的な運動よりも十分大きな空間および時間スケール付近に存在するプラズマ波動乱流が、どのように荷電粒子を加速および散乱するのかについて調べた。
本研究で用いた波動乱流は、線形理論上はイオンと強い関連性は持たないとされているwhislter波動で構成されているが、第一原理プラズマ粒子シミュレーションでその非線形発展を調べた結果、局所的にイオンを強く加速する過程があることを突き止めた。whistler乱流の非線形発展によって形成された急峻な磁場勾配がイオンを反射することで、背景磁場に対して垂直方向の局所加速が実現されることを発見した。
本研究成果について、2018年5月に千葉の幕張で開催された日本地球惑星科学連合2018年大会において口頭発表を行い、同7月に韓国で開催された国際会議において招待講演を行った。また、Physics of Plasmas誌で学術論文として出版している。
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| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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