| 研究課題/領域番号 |
17K05724
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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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 | 金沢大学 |
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研究代表者 |
曽我 之泰 金沢大学, 数物科学系, 助教 (90525148)
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| 研究分担者 |
菊池 崇志 長岡技術科学大学, 工学研究科, 准教授 (30375521)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2019年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2018年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2017年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
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| キーワード | 非中性プラズマ / 軸方向エネルギー分布計測 / 電子加速 / クーロン相互作用 / 粒子-粒子法 / ExBドリフト回転 / 空間電荷支配ビーム / プラズマ圧縮 / エネルギー分布計測 / ２流体不安定性 / 重イオン慣性核融合 / ブリルアン密度限界 |
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| 研究成果の概要 |
重イオン慣性核融合のエネルギードライバーにおけるビーム圧縮過程を模擬するために，電子プラズマを用いた実験手法と計算コードの開発をおこなった。実験では，圧縮過程解析の基礎を確立するため，対抗する流れのある電子プラズマを対象とした新たなエネルギー分布計測法と解析手法を開発した。続いて外部電位操作により電子プラズマを圧縮し，その過程でのエネルギー変化を追跡した結果，ビームエミッタンス上昇に相当するプラズマ温度の有意な上昇を観測した。３次元多粒子計算では実験で観測されたエネルギー緩和過程を再現できた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
人類の未来のエネルギー源として期待される核融合炉の有力な方式の一つに重イオン慣性核融合方式がある。この方式では核融合反応を起こすのに充分なパワーをもつパルス圧縮された重イオンビームをターゲットに照射する必要があるが，圧縮の際に空間電荷効果の影響でビーム品質が低下し，ターゲットへのエネルギー付与が阻害される。本研究では，実験検証が困難な重イオンビームに替えて物理的に等価である電子プラズマを対象とし，その緩和過程を追跡するための実験技術と計算コードの開発を行った。この成果は重イオンビームのパルス圧縮時に生じる物理現象を電子プラズマを用いて模擬するために有用であると考えている。
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