| 研究課題/領域番号 |
13640452
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
超高層物理学
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
羽田 亨 九州大学, 大学院・総合理工学研究院, 助教授 (30218490)
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| 研究期間 (年度) |
2001 – 2002
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| 研究課題ステータス |
完了 (2002年度)
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| 配分額 *注記 |
3,300千円 (直接経費: 3,300千円)
2002年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2001年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
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| キーワード | 粒子拡散 / 粒子加速 / 超拡散 / 準拡散 / MHD乱流 / 位相相関 / レヴィ過程 / 非線形波動 / 超拡散・準拡散 / 準線形理論 / レビ過程 |
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| 研究概要 |
宇宙線などの高エネルギー粒子の磁気流体乱流(MHD乱流)による拡散・加熱・加速過程(輸送過程と総称)は、準線形理論の枠組みを用いて議論されることが多い。しかしMHD乱流のエネルギーが大きいこと、MHD乱流を形成するMHD波動問に位相の相関が存在し得ること、の2つの効果により、準線形理論とは本質的に異なる輸送過程が実現する可能性がある。この観点から、テスト粒子計算による大振幅MHD乱流中の高エネルギー粒子の輸送統計量の評価、MHD乱流による粒子輸送の数理モデル、MHD乱流中の位相相関の評価、について研究を行った。
MHD乱流中で多数のテスト荷電粒子の運動を数値的に時間積分し、その結果の詳細な統計解析を行った。規格化された磁場振幅が0.1程度の比較的小振幅のMHD乱流であっても、拡散過程は準線形モデルによる記述とはかなり異なること(90度を越えるピッチ角散乱など)、また波動の位相相関の効果が顕著であること、などを見出した。拡散係数がスケール依存性を持つレビ統計による記述を行った。また、MHD乱流による粒子輸送の数理モデルを考察した。さらにMHD乱流を構成する波動の位相相関を定量的に評価する方法を開発し、人工衛星磁場データに適用して、位相相関が実際に存在することを示した。
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