強い不均一回路におけるソリトン圧縮の研究

• 研究課題/領域番号: 06835008
• 研究種目: 一般研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 非線形科学
• 研究機関: 横浜国立大学
• 研究代表者: 渡辺 慎介 横浜国立大学, 工学部, 教授 (60017936)
• 研究分担者: 石渡 信吾 横浜国立大学, 工学部, 助手 (10223041)
• 研究期間 (年度): 1994
• 研究課題ステータス: 完了 (1994年度)
• 配分額: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円); 1994年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)

研究概要

ソリトン圧縮に関して、数値計算と実験から研究を実施した。
(1)強い不均一回路におけるソリトン圧縮の数値計算
不均一のある非線形LC梯子形回路でソリトン圧縮が起こる条件として、従来はインダクターの値とキャパシターの線形容量の値を次第に減少させればよいとされてきた。本研究では、不均一を含む非線形発展方程式の解析から、キャパシターの線形容量の値の変化のみではソリトン圧縮は不可能であり、線形容量の値とキャパシターの非線形性を支配する特性電圧の値の積の変化が本質的であることを示した。不均一を含む非線形発展方程式の解析は弱不均一の小振幅近似に基づいているが、その解析によるソリトンの圧縮率を不均一が弱い領域から強い領域までの数値計算の結果と比較し、両者の間に定性的な一致があることを確認した。また、ソリトン圧縮に伴い、ソリトンの後方に形成されるコブによる波形の乱れを抑えるため、ある程度の長さの不均一回路が必要であることも示した。本研究の内容は現在投稿準備中である。
(2)強い不均一回路におけるソリトン圧縮の実験
当初の計画では、レッヘル線を用いて不均一回路を作成する予定であったが、それはインダクターの不均一を作る方法としては最適できないことが実験から判明したため、数種類のビーズ形インダクターを組み合わせる方法に切り替え、現在実験を行っている。数値計算との比較を行った上で、結果を公表する予定である。