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多種イオンプラズマにおける大振幅磁気音波

研究課題

研究課題/領域番号 09680460
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 プラズマ理工学
研究機関名古屋大学

研究代表者

大澤 幸治  名古屋大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (10115537)

研究期間 (年度) 1997 – 1998
研究課題ステータス 完了 (1998年度)
配分額 *注記
3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
1998年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
1997年度: 2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
キーワード多種イオンプラズマ / 磁気音波 / 粒子加速 / 減衰 / 非熱的粒子 / 強磁場 / 衝撃波 / 非線形
研究概要

本研究計画で得られた結果を以下に列挙する。
主成分としての水素以外にヘリウム、鉄などの重イオンを含むプラズマ中では、磁気音波衝撃波は全ての重イオン粒子をほぼ同じスピードに加速する事を理論と粒子シミュレーションで示した。
2種類のイオンを含むプラズマ中の小振幅磁気音波の伝播を、理論および3流体モデルに基づくシミュレーションで調べた。まず無衝突プラズマにおける、直角伝播の高周波モードパルスの減衰率を理論的に導き、それがシミュレーション結果とよく一致することを確かめた。更に、低周波モードについても減衰が存在する事を示した。
非熱的な高エネルギーイオンを含むプラズマ中を磁気音波が伝播する時、高エネルギーイオンの一部は衝撃波によってさらに高いエネルギーに加速されることを見出した。この現象は直角伝播衝撃波でも斜め伝播の場合でも起こる。斜め伝播の場合に特筆すべきは、波と共に動き、従って、一つの衝撃波により何度もこの加速を受ける粒子が存在する事である。
衝撃波によって超相対論的電子が生成される事を、粒子シミュレーションで示した。この現象は比較的強磁場中の、大振幅斜め衝撃波において起こる。シミュレーションで観測された電子のロレンツ因子は100を超える。
強磁場中大振幅衝撃波(従って伝播速度は光速に近い)における電磁場の強度を理論的に求め、それを基にイオンの運動を解析した。これらの結果は粒子シミュレーションによって確認された。

報告書

(3件)
  • 1998 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1997 実績報告書
  • 研究成果

    (32件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (32件)

  • [文献書誌] Shinji Nakazawa: "Ion Motions in Magnetosonic Shock Waves with Relativistic Propagation Speeds" J.Phys.Soc.Jpn.67. 176-185 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Daiju Dogen: "Damping of Perpendicalar Magnetosonic Pulses in a Two-Ion-Spocies Plasma" Phys.Plasmas. 5. 1298-1304 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 大澤幸治: "磁場の変動を含む相対論的な粒子シミュレーション" プラズマ・核融合学会誌. 74. 746-752 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kentaro Maruyama: "Acceleration of Energetic Ions by Nonlinear Magnetosonic Weves" Phys.Plasmas. 5. 3257-3263 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Naoki Bessho: "Production of Ulta-Relativistic Electrons by obligue Magnetosonic Shock Waves" J.Phys.Soc.Jpn.68. 1-4 (1999)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tomohiro Masaki: "Acceleration of Energetic Ions by Obligue Megnetosoric Shock Waves (印刷中)" J.Plasma Fusion Res.(1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Naoki Bessho: "Electron Trapping and Acceleration in an Obligue Magnetosonic Shock Waves (印刷中)" J.Plasma Fusion Res.(1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Mieko Toida: "Energy Transfer from Low-Freguency Magnetosoric ralies to Partictes in a Two-Ion-Soecies Plasma (印刷中)" J.Plasma Fusion Res.(1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Mieko Toida: "Simulation Studies of Acceleration of Heavy Ions and Their Elemental Compositions" Solar Physics. 171. 161-175 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shinji Nakazawa: "Electromagnetic Fields in Nonlinear Magnetosonic Waves with Relativistic Propagation Speeds" J.Phys.Soc.Jpn.66. 2044-2050 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Toida: "Simulation Studies of Accelleration of Heavy Ions and Their Elemental Compositions." Solar Physics. 171. 161-175 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Nakazawa: "Electromagnetic Fields in Nonlinear Magne-tosonic Waves with Relativistic Propagation Speeds." J.Phys.Soc.Jpn.66. 2044-2050 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Nakazawa: "Ion Motions in Magnetosonic Shock Waves with Relativistic Propagation Speeds." J.Phys.Soc.Jpn.67. 176-185 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] D.Dogen: "Damping of Perpendicular Magnetosonic Pulses in a Two-Ion-Species Plasma." Phys.Plasmas. 5. 1298-1304 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Ohsawa: "Relativistic electromagnetic particle simulation (in Japanese)." J.Plasma Fusion Res.74. 746-752 (1998)

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    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Maruyama: "Acceleration of Energetic Ions by Nonlinear Magnetosonic Waves." Phys.Plasmas. 5. 3257-3263 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.Bessho: "Production of Ultra-Relativistic Electrons by Oblique Magnetosonic Shock Waves." J.Phys.Soc.Jpn.68. 1-4 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Toida: "Energy Transfer from Low-Frequency Magne-tosonic Pulses to Particles in a Two-Ion-Soecies Plasma." J.Plasma Fusion Res.(in press.).

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Masaki: "Acceleration of Energetic Ions by Oblique Mag-netosonic Shock Waves" J.Plasma Fusion Res.(in press).

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.Bessho: "Electron Trapping and Acceleration in an Oblique Magnetosonic Shock Wave." J.Plasma Fusion Res.(In press.).

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shinji Nakazawa: "Ion Motions in Magnetosnic Shock Waves with Relativistic Propagation Speeds" J.Phys.Soc.Jpn.67. 176-185 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Daiju Dogen: "Dawping of terpendicalar Magnetosonic Pulses in a Two-ion-Spocies Plasma" Phys.Plasmas. 5. 1298-1304 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 大澤幸治: "磁場の変動を含む相対論的な粒子シミュレーション" プラズマ・核融合学会誌. 74. 746-752 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Kentaro Maruyama: "Acceleration of Energetic Ions by Nonlinear Magnetosonic Waves" Phys.Plasmas. 5. 3257-3263 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Naoki Bessho: "Production of Ultra-Relativistic Electrons by Obligue Magnetosonic Shock Waves" J.Phys.Soc.Jpn.68. 1-4 (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Tomohiro Masaki: "Acceleration of Energetic Ions by Obligue Magnetosonic Shock Waves" J.Plasma Fusion Res.印刷中. (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Naoki Bessho: "Electron Trapping and Acceleration in an Unique magnetosorac shick waires(印刷中)" J.Plasma Fusion Res.(1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Mieko Toida: "Energy Transfer from Low-Freguency Magnetosonic rulses to Particles in a Two-Ion-Species Plasma(印刷中)" J.Plasma Fusion Res.(1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Mieko Toida: "Simulation Studies of Acceleration of Heavy Ions and Their Elemental Compositions" Solar Physics. 171. 161-175 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Shinji Nakazawa: "Electromagnetic Fields in Non linear Magnetosonic Waves with Relativistic Propagation Speeds" J.Phys.Soc.Jpn.66. 2044-2050 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Shinji Nakazawa: "Ion Motions in Magnetosonic Shock Waves with Relativistic Propagation Speeds" J.Phys.Soc.Jpn.67. 176-185 (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Daiju Dogen: "Damping of Perpendicular Magnetosonic Pulses in a Two-Ion-Species Plasma (印刷中)" Phys.Plasmas. (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書

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公開日: 1997-04-01   更新日: 2016-04-21  

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