| 研究課題/領域番号 |
16540457
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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 |
プラズマ科学
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| 研究機関 | 独立行政法人産業技術総合研究所 |
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研究代表者 |
加藤 進 独立行政法人産業技術総合研究所, エネルギー技術研究部門, 主任研究員 (20356786)
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| 研究期間 (年度) |
2004 – 2005
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| 研究課題ステータス |
完了 (2005年度)
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| 配分額 *注記 |
2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
2005年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2004年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
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| キーワード | 超強磁場発生 / 超臨界密度プラズマ / 高強度レーザー / 高エネルギー電子 / エネルギー輸送 / 異常表皮効果 |
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| 研究概要 |
高強度レーザー光を高密度プラズマに照射した場合には、レーザー磁場強度に匹敵する準静な超強磁揚の発生が発生する。この強磁場によって、プラズマ中への電子輸送が強く制限される。本研究では、その強磁場の発生機構と、レーザー光の吸収およびプラズマ中へのエネルギー輸送に対する強磁場の影響を理解するための理論モデルを構築する。相対論的高強度レーザーによって発生する準静的な超強磁場はその空間位置がレーザー浸入領域にあるという特徴を持つ。このため、レーザー光の吸収に表面磁場が直接関与する。すなわち、レーザーとプラズマとの相互作用領域と、発生する磁場の領域を分離して考えることができないため、現象が強い非線形性を持つ。
相対論的高強度レーザーとプラズマの相互作用に潜む非線形性を記述するモデルによる本質の抽出を試みる手助けとするため、1次元および2次元の相対論的電磁粒子シミュレーションコードを開発した。また、高エネルギー密度電子によるプラズマ表面における磁場発生に関する理論を簡易モデルを用いることにより構築した。開発したシミュレーションコードを用いて理論の適用範囲と問題点を明らかにした。その結果、自発的に発生した磁場に捕捉される電子に条件があることがわかった。また、発生する磁場強度および範囲のパラメータ依存性を明らかにした。
レーザー光から固体密度プラズマへのエネルギー輸送に関する簡易モデルによるスケーリング則の導出とシミュレーションによる検証を行った。
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