• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

磁化プラズマにおけるスパイラル構造形成の理論

研究課題

研究課題/領域番号 12680481
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
研究機関中央大学

研究代表者

河野 光雄  中央大学, 総合政策学部, 教授 (00038564)

研究期間 (年度) 2000 – 2002
研究課題ステータス 完了 (2002年度)
配分額 *注記
3,800千円 (直接経費: 3,800千円)
2002年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
2001年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2000年度: 2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
キーワードBurgers Vortex / Plasma Density Hole / Anomalous Viscosity / Multipole Vortex / Spiral Vortex / 国際協力 / ベルギー / プラズマホール / 三重極渦 / 磁化プラズマ / ダストプラズマ / バーガス渦 / 国際情報交換 / ユーゴスラヴィア:ドイツ / Multipol Vortex / Magnetized Rotating Plasma / Drift Instability / Centrifugal Instability
研究概要

回転プラズマに観測されたホール構造の形成過程をしらべ、定常解をもとめた。遠心力と圧力とのバランスによる構造形成として考えられる台風に対して、回転プラズマで観測されたホールは、バーガース渦と同じ構造を持つことが実験から確かめられ、その定常解を求め、実験結果とあうパラメータを同定した。これによれば粘性係数が古典粘性の10^6倍でなければならず、そのことを矛盾無く説明する問題が残された。しかし一方で、物理的には回転はExBドリフトであることから、実験で得られるポテンシャル分布を用いる現象論的アプローチを取れば、密度分布を再構成できるだけでなく、速度場や渦度も求めることができて、しかもこれらの動径依存性はバーガース渦の近傍場のそれと一致しており、さらに遠方場も求めることができる。このことから、ホール解は、スパイラル構造解と同じ範疇に入る自己組織化解であるといってもさしつかえなく、渦解の多様性を明らかにしたことになる。
また、同じ実験装置で観測された三重極渦は、ExBドリフトとは反対方向の回転を行うが、これはイオンと中性粒子の衝突による電荷分離過程の運動量変化に基づくドリフトであることを同定し、三重極解を求めた。これは非線形定常解であって、その特性は実験結果と似ているが、まだ安定性を調べておらず、実験のロバストネスを示したことにはなっていない。
マイクロ波を電子サイクロトロン波に変換し、プラズマを生成・維持する装置で観測されたスパイラル渦、台風様のホール渦、三重極渦に対して、共通の基礎方程式から出発してそれらの理論構築を行い、パラメータ領域における物理に依存して、それぞれの解が記述できることを示すことができた。このことは回転プラズマにおける極めて一般的な特性として重要であり、これを基礎に生成方法の異なるプラズマにおける渦形成を調べ、銀河系などの回転系への拡張を図りたい。
この研究は、核融合研究所の田中雅慶助教授の実験グループと、ベルギー・ルーヴェンカトリック大学のVranjes博士、Poedts教授らとの国際協力の下で行われたものである。

報告書

(4件)
  • 2002 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2001 実績報告書
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (19件)

  • [文献書誌] J.Vranjes, M.Y.Tanaka, B.P.Pandey, M.Kono: "Electrostatic interaction in dusty plasma"Physical Review E. 66. 037401.1-037401.4 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Nagaoka, A.Okamoto, S.Yoshimura, M.Kono, M.Y.Tanaka: "Spontaneous Formation of a Plasma Hole in a Rotating Magnetized Plasma"Physical Review Letters. 89,7. 075001.1-075001.4 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Okamoto A., Hara K., Nagaoka K., Yoshimura S., Vranjes J., Kono M., Tanaka M.Y.: "Neutral Density Profile Determines the Vorticity of Ion Flow in a Charge Exchange-dominated Plasma"Journal of Plasma and Fusion Research. 78,11. 1143-1144 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J.Vranjes, A.Okamoto, S.Yoshimura, S.Poedts, M.Kono, M.Y.Tanaka: "Analytical Description of a Neutral Induced Tripole Vortex in a Plasma"Physical Review Letters. 89,26. 265002.1-265002.4 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J. Vranjes, M.Y.Tanaka, B.P.Pandey & M.Kono,: "Electrostatic interaction in dusty plasam"Phys. Rev.. E66, 037401. 1-4 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] .Nagaoka, A.Okamoto, S.Yoshimura, M.Kono & M.Y. Tanaka,: "Spontaneous Formation of a Plasma Hole in a Rotating Magnetized Plasma"Phys. Rev. Letters 89. 7, 075001. 1-4

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Okamoto K., Kara K., Nagaoka K., Yoshimura S., Vranjes J. Kono M., & Tanaka M.Y.: "Neutral Density Profile Determines the Vorticity of Ion Flow in a Charge Exchange-dominated Plasma"J. Plasma Fusion Res.. 78, 11. 1143-1144 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J. Vranjes, A. Okamoto, S. Yoshimura, S. Poedts, M.Kono & M.Y.Tanaka: "Analytical Description of a Neutral Induced Tripole Vortex in a Plasma"Phys. Rev. Letters 89. 26 265002. 1-4 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J.Vranjes, M.Y.Tanaka, M.Kono: "Magnetic rope structures in the electromagnetic interchange mode"Physics of Plasmas. 9,7. 2954-2958 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] J.Vranjes, M.Y.Tanaka, B.P.Pandey, M.Kono: "Electrostatic interaction in dusty plasma"Physical Review E. 66. 03741.1-03741.4 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] K.Nagaoka, A.Okamoto, S.Yoshimura, M.Kono, M.Y.Tanaka: "Spontaneous Formation of a Plasma Hole in a Rotating Magnetized Plasma"Physical Review Letters. 89,7. 075001.1-075001.4 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] J.Vranjes, A.Okamoto, S.Yoshimura, S.Poedts, M.Kono, M.Y.Tanaka: "Analytical description of a Meutral-induced Triple Vortex in a Plasma"Physical Review Letters. 89. 265002.2-265002.4 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] A.Okamoto, K.Hara, K.Nagaoka, S.Yoshimura, J.Vranjes, M.Kono: "Neutral Density Profile Determines the Vorticity of Ion Flow in a Charge Exchange-dominated Plasma"Journal of Plasma and Fusion Research. 78. 1143-1144 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] J. Vranjes, P. K. Shukula, M. Kono, S. Poedts: "Linear and nonlinear electrostatic modes in a non-uniform magnetized electron plasmas"Physics of Plasma. 8・6. 3165-3176 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 田中雅慶, 河野光雄: "回転する磁化プラズマの中のスパイラル渦"核融合・プラズマ物理学会誌. 77・4. 348-354 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] M.Kono & M.Y.Tanaka: "Spiral Structures in Magnetized Rotating Plasmas"Physical Review Letters. 84/19. 4369-4372 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] J.Vranjes,M.Tanaka & M.Kono: "Stationary Potential Structures in ECR Plasmas"Proc.20^<th> Int.Symp.On Phys.Of Ionized Gases (Yugoslavia). 571-574 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] J.Vranjes,M.Kono,E.Lazzaro & M.Lontano: "Electromagnetic vortices in streaming pair plasmas"Physics of Plasmas. 7/12. 4872-4877 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] M.Kono,J.Vranjes,& M.Tanaka: "A Combined System of Spiral and Multi-Pole Vortices in a Rotating Plasma"Bulltin of American Phys.Soc.. 45/7. 69-69 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書

URL: 

公開日: 2000-04-01   更新日: 2016-04-21  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi