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相対論衝撃波での航跡場加速

研究課題

研究課題/領域番号 19340171
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 プラズマ科学
研究機関東京大学

研究代表者

星野 真弘  東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (90241257)

研究期間 (年度) 2007 – 2009
研究課題ステータス 完了 (2009年度)
配分額 *注記
15,860千円 (直接経費: 12,200千円、間接経費: 3,660千円)
2009年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
2008年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
2007年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
キーワード宇宙・天体プラズマ / 衝撃波 / 粒子加速 / 相対論プラズマ / 宇宙線 / 相対プラズマ / 航跡場加速 / 無衝突衝撃波 / 粒子シミュレーション / 波乗り加速
研究概要

相対論的衝撃波で励起される大振幅電磁波による航跡場加速を粒子シミュレーションを用いて調べた。相対論的衝撃波では、衝撃波面でのシンクロトロン不安定によって大振幅先駆波(プリカーサー)が発達することが知られているが、本研究ではそのプリカーサー波動のポンデラモーティブ力に起因する航跡場による加速を研究した。航跡場加速は、レーザー実験において次世代の加速器としても着目されているが、天体・宇宙プラズマ中の衝撃波では、衝撃波上流で加速された粒子が衝撃波構造を変える自己変調の機構が介在するので、プリカーサー波動は乱流的になり、非コヒーレントな状況での航跡場加速を考える必要がある。大規模粒子シミュレーションを行うことにより、衝撃波上流での非コヒーレント場における航跡場加速が高効率の加速機構であることを明らかにした。

報告書

(4件)
  • 2009 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2008 実績報告書
  • 2007 実績報告書
  • 研究成果

    (85件)

すべて 2010 2009 2008 2007

すべて 雑誌論文 (33件) (うち査読あり 16件) 学会発表 (48件) 図書 (4件)

  • [雑誌論文] Structure of a Strong Supernova Shock Wave and Rapid Electron Acceleration Confined in its Transition Region2010

    • 著者名/発表者名
      N. Shimada, M. Hoshino, T. Amano
    • 雑誌名

      Physics of Plasmas 17

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Structure of strong supernova shock wave and rapid electron acceleration confined in its transition region2010

    • 著者名/発表者名
      N.Shimada, M.Hoshino, T.Amano
    • 雑誌名

      Physics of Plasmas 17

      ページ: 32902-32902

    • 関連する報告書
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    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electron Shock Surfing Acceleration in Multidimensions : Two-Dimensiona Particle-In-Cell Simulation of Collisionless Perpendicular Shock2009

    • 著者名/発表者名
      T. Amano, M. Hoshino
    • 雑誌名

      Astrophy.J. 690

      ページ: 244-251

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    • 著者名/発表者名
      E. E. Grigorenko, M. Hoshino, M. Hirai, T. Mukai, L. M. Zelenyi
    • 雑誌名

      J.Geophys.Res.

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  • [雑誌論文] Radiation Dominated Relativistic Current Sheets2009

    • 著者名/発表者名
      H. Jaroschek, M. Hoshino
    • 雑誌名

      Phys.Rev.Letters 103(7)

    • 関連する報告書
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  • [雑誌論文] Nonlinear Evolution of Buneman Instability and Its Implication for Electron Acceleration in High Mach Number Collisionless Perpendicul ar Shocks2009

    • 著者名/発表者名
      T. Amano, M. Hoshino
    • 雑誌名

      Physics of Plasmas 16

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    • 著者名/発表者名
      W. Baumjohann, A. Matsuoka, W. Magnes, K. -H. Glassmeier^c, R. Nakamura, H. Biernat, M. Delva, K. Schwingenschuh, T. Zhang, H. -U. Auster, K.-H. Fornacon, U. Motschmann, I. Richter, A. Balogh, C. Carr, M. Dougherty, P. J. Cargill, T. S. Horbury, E. A. Lucek, F. Tohyama, T. Takahashi, M. Tanaka, T. Nagai, H. Tsunakawa, M. Matsushima, M. Shinohara, H. Kawano, A. Yoshikawa, H. Shibuya' T. Nakagawa, M. Hoshino, Y. Tanaka, R. Kataoka, B. J. Anderson, C. T. Russell
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    • 著者名/発表者名
      T.Amano, M.Hoshino
    • 雑誌名

      Physics of Plasmas 16

      ページ: 102901-102901

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  • [雑誌論文] Radiation-dominated relativistic current sheet2009

    • 著者名/発表者名
      C.H.Jaroschek, M.Hoshino
    • 雑誌名

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  • [雑誌論文] Magnetic Field Investigation of Mercury's Magnetosphere and the Inner Heliosphere by MMO/MGF,2009

    • 著者名/発表者名
      W. Baumjohann, et al.
    • 雑誌名

      Planetary Space Science ((印刷中)掲載確定)

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    • 著者名/発表者名
      T. Amano and M. Hoshino,
    • 雑誌名

      Astrophy. J. 690

      ページ: 244-251

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    • 雑誌名

      Earth, Planet and Space 60

      ページ: 375-385

    • NAID

      10029007748

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    • 著者名/発表者名
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    • 著者名/発表者名
      S. Zenitani and M. Hoshino
    • 雑誌名

      Astrophy. J. 677

      ページ: 530-544

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      K. Nagata, M. Hoshino, C. Jaroschek, and H. Takabe
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      C. Jaroschek, M. Hoshino
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      ページ: 481-490

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      M. Hoshino
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    • 著者名/発表者名
      T. Amano, M. Hoshino
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      ページ: 190-190

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    • 著者名/発表者名
      W. Baumjohann, A. Roux, O. Le Contel, R. Nakamura, J. Birn, M. Hoshino, A. T. Y. Lui, C. J. Owen, J. -A. Sauvaud, A. Vaivads, D. Fontaine, A. Rounov
    • 雑誌名

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    • 著者名/発表者名
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    • 著者名/発表者名
      T. Amano, M. Hoshino
    • 雑誌名

      Astrophys. J. 661

      ページ: 190-190

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  • [雑誌論文] Dynamics of Thin Current Sheets : Cluster Observations2007

    • 著者名/発表者名
      W. Baumjohann, A. Roux, O. Le Contel, R. akamura, J. Birn, M. Hoshino, A. T. Y. Lui, C. J. Owen, J.-A. Sauvaud, A. Vaivads, D. Fontaine, A. Rounov
    • 雑誌名

      Annales Geophysicae 21

      ページ: 1-25

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  • [雑誌論文] Particle Acceleration and Magnetic Dissipation in Relativistic Current Sheet of Pair Plasmas2007

    • 著者名/発表者名
      S. Zeniani, M. Hoshino
    • 雑誌名

      Astrophys. J. 670

      ページ: 702-726

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    • 著者名/発表者名
      M. Hoshino
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  • [学会発表] Reconnection in Relativistic and Strongly Magnetized Plasmas and Their Radiation2010

    • 著者名/発表者名
      M.Hoshino
    • 学会等名
      Workshop on Opportunities in Plasma Astrophysics
    • 発表場所
      Princeton Plasma Physics Laboratory, New Jersey, USA
    • 年月日
      2010-01-18
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    • 学会等名
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    • 発表場所
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    • 著者名/発表者名
      M.Hirai, S.Imada, M.Hoshino
    • 学会等名
      AGU fall meeting
    • 発表場所
      San Francisco, USA
    • 年月日
      2009-12-18
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  • [学会発表] Collisiionless Shocks as Particle Accelerator in the Universe2009

    • 著者名/発表者名
      M. Hoshino
    • 学会等名
      Workshop on indirect dark matter search, IMPU/University of Tokyo
    • 発表場所
      Kashiwa
    • 年月日
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  • [学会発表] Collisiionless Shocks as Particle Accelator in the Universe2009

    • 著者名/発表者名
      M.Hoshino
    • 学会等名
      Workshop on indirect dark matter search
    • 発表場所
      IMPU/University of Tokyo, Kashiwa
    • 年月日
      2009-12-07
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    • 著者名/発表者名
      星野真弘
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    • 発表場所
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    • 年月日
      2009-11-28
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  • [学会発表] Particle Acceleration and Magnetic Field Generation in Relativistic Shocks2009

    • 著者名/発表者名
      M. Hoshino
    • 学会等名
      5th Korean Astrophysics Workshop on Shock Wave, Turbulence, and Particle Acceleration, APCTP, Pohang
    • 発表場所
      Korea
    • 年月日
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  • [学会発表] Particle Acceleration and Magnetic Field Generation in Relativistic Shocks2009

    • 著者名/発表者名
      M.Hoshino
    • 学会等名
      5^th Korean Astrophysics Workshop on Shock Wave, Turbulence, and Particle Acceleration
    • 発表場所
      APCTP, Pohang, Korea
    • 年月日
      2009-11-18
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      M. Hoshino
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    • 発表場所
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    • 年月日
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    • 著者名/発表者名
      M.Hoshino
    • 学会等名
      International School-Particle Acceleration in the Universe
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      Nagoya University
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      M.Hoshino
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    • 発表場所
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      第126回地球電磁気・地球惑星圏学会
    • 発表場所
      金沢大学
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      2009-09-28
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    • 学会等名
      第126回地球電磁気・地球惑星圏学会
    • 発表場所
      金沢大学
    • 年月日
      2009-09-28
    • 関連する報告書
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    • 著者名/発表者名
      東森一晃、星野真弘
    • 学会等名
      第126回地球電磁気・地球惑星圏学会
    • 発表場所
      金沢大学
    • 年月日
      2009-09-28
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 低温高密度プラズマシート形成の統計解析2009

    • 著者名/発表者名
      平井真理子、星野真弘、橋本和典、向井利典
    • 学会等名
      第126回地球電磁気・地球惑星圏学会
    • 発表場所
      金沢大学
    • 年月日
      2009-09-28
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Relativistic PIC Simulation on Shock Waves and Magnetic Reconnection2009

    • 著者名/発表者名
      星野真弘
    • 学会等名
      相対論プラズマシンポジウム
    • 発表場所
      熊本
    • 年月日
      2009-09-26
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Particle Acceleration and Injection in Non-Relativistic Magnetosonic Shocks, Nonlinear Processes in Astrophysical Plasmas : Particle Acceleration, Magnetic Field Amplification, and Radiation Signatures2009

    • 著者名/発表者名
      M. Hoshino
    • 学会等名
      Kavli Institute for Theoretical Physics, San Diego
    • 発表場所
      USA
    • 年月日
      2009-09-25
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] 宇宙プラズマ中での粒子加速2009

    • 著者名/発表者名
      星野真弘
    • 学会等名
      プラズマ科学のフロンティア
    • 発表場所
      核融合研究所、土岐
    • 年月日
      2009-09-04
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Toward Understanding of Electron Fermi Acceleration in Magnetosonic Shocks : Plasma Physics View, TeV Particle Astrophysics 20092009

    • 著者名/発表者名
      M. Hoshino
    • 学会等名
      SLAC National Accelerator Laboratory
    • 発表場所
      USA
    • 年月日
      2009-07-27
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] Toward Understanding of Electron Fermi Acceleration in Magnetosonic Shocks : Plasma Physics View2009

    • 著者名/発表者名
      M.Hoshino
    • 学会等名
      TeV Particle Astrophysics 2009
    • 発表場所
      SLAC National Accelerator Laboratory, USA
    • 年月日
      2009-07-27
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] ダスト電荷変動の効果をいれた時期観点不安定の線形解析2009

    • 著者名/発表者名
      白川慶介、星野真弘
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合大会
    • 発表場所
      幕張メッセ
    • 年月日
      2009-05-19
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Hybrid simulation of energetic ions in magnetic reconnection2009

    • 著者名/発表者名
      長崎昴、星野真弘
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合大会
    • 発表場所
      幕張メッセ
    • 年月日
      2009-05-19
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 磁気圏境界面における渦のプラズマ動力学に関する統計解析2009

    • 著者名/発表者名
      橋本和典、星野真弘
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合大会
    • 発表場所
      幕張メッセ
    • 年月日
      2009-05-19
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 低密度高温プラズマシートの形成過程:ロープリコネクションとケルビンヘルムホルツ不安定の役割2009

    • 著者名/発表者名
      平井真理子、星野真弘、橋本和典、向井利典
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合大会
    • 発表場所
      幕張メッセ
    • 年月日
      2009-05-19
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Particle Acceleration and Injection Problem in Collisionless Shocks2008

    • 著者名/発表者名
      M. Hoshino
    • 学会等名
      The high-energy astrophysics of outflow from compact objects, Ringberg Castle
    • 発表場所
      Tegernsee, Germany
    • 年月日
      2008-12-11
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] Particle Energization of Magnetic Reconnection in Space and Astrophysical Plasmas2008

    • 著者名/発表者名
      M. Hoshino
    • 学会等名
      2008 Huntsville Workshop : The physical processes for energy and plasma transport across magnetic boundaries
    • 発表場所
      Huntsville, Alabama, USA
    • 年月日
      2008-09-26
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] Particle Acceleration in Relativistic Astrophysical Shocks2008

    • 著者名/発表者名
      M. Hoshino
    • 学会等名
      International Congress on Plasma Physics (ICPP 2008)
    • 発表場所
      Fukuoka, Japan
    • 年月日
      2008-09-08
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] Particle Acceleration and Injection Problem in Relativistic and Nonrelativistic Shocks2008

    • 著者名/発表者名
      M. Hoshino
    • 学会等名
      Kinetic Modeling of Astrophysical Plasmas, Krakow
    • 発表場所
      Poland
    • 年月日
      2008-09-06
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] Shock Injection Problem and Beyond in Hybrid/Particle-in-Cell Simulations2008

    • 著者名/発表者名
      M. Hoshino
    • 学会等名
      COSPAR, Montreal
    • 発表場所
      Canada
    • 年月日
      2008-07-14
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] Relativistic Shock Acceleration with Intense Electromagnetic Fields2008

    • 著者名/発表者名
      M. Hoshino
    • 学会等名
      7`^<th> International Workshop on Nonlinear Waves and Turbulence in Space Plasmas, Beaulieu
    • 発表場所
      France
    • 年月日
      2008-04-23
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] Relativistic Shock and Particle Acceleration with Intense Electromagnetic Fields2008

    • 著者名/発表者名
      M. Hoshino
    • 学会等名
      International Workshop on Plasma Shock and Particle Acceleration, Senri-Chikusa
    • 発表場所
      Osaka
    • 年月日
      2008-01-11
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] Particle Acceleration and Injection Problem in Collisionless Shocks2008

    • 著者名/発表者名
      M. Hoshino
    • 学会等名
      The high-energy astrophysics of outflow from compact objects
    • 発表場所
      Germany
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Particle Energization of Magnetic Reconnection in Space and Astrophysical Plasmas2008

    • 著者名/発表者名
      M. Hoshino
    • 学会等名
      2008 Huntsville Workshop: The physical processes for energy and plasma transport across magnetic boundaries
    • 発表場所
      Huntsville, Alabama, USA
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Particle Acceleration and Injection Problem in Relativistic and Nonrelativistic Shock2008

    • 著者名/発表者名
      M. Hoshino
    • 学会等名
      inetic Modeling of Astrophysical Plasmas
    • 発表場所
      Krakow, Poland
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Particle Acceleration in Relativistic Astrophysical Shocks,2008

    • 著者名/発表者名
      M. Hoshino
    • 学会等名
      International Congress on Plasma Physics (ICPP 2008)
    • 発表場所
      Fukuoka, Japan
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Shock Injection Problem and Beyond in Hybrid/Particle-in-Cell Simulations2008

    • 著者名/発表者名
      M. Hoshino
    • 学会等名
      COSPAR
    • 発表場所
      Montreal, Canada
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Relativistic Shock Acceleration with Intense Electromagnetic Fields2008

    • 著者名/発表者名
      M. Hoshino
    • 学会等名
      7th International Workshop on Nonlinear Waves and Turbulence in Space Plasmas
    • 発表場所
      Beaulieu, France
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Relativistic Shock and Particle Acceleration with Intense Electromagnetic Fields2008

    • 著者名/発表者名
      M. Hoshino
    • 学会等名
      International Workshop on Plasma Shock and Particle Acceleration
    • 発表場所
      大阪
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Cosmic Ray Acceleration by Wakefield2007

    • 著者名/発表者名
      M. Hoshino
    • 学会等名
      2^<nd> International JEM-EUSO meeting, RIKEN
    • 発表場所
      Saitama
    • 年月日
      2007-09-11
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] Particle Acceleration by Radiation Pressure in Relativistic Shock Waves2007

    • 著者名/発表者名
      M. Hoshino
    • 学会等名
      ASTRONUM 2007 International Conference, Paris
    • 発表場所
      France
    • 年月日
      2007-06-12
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] Nonlinear Electromagnetic Waves and Nonthermal Particle Acceleration in Relativistic Shock Waves2007

    • 著者名/発表者名
      M. Hoshino
    • 学会等名
      Japan-Korea Mini-Workshop on Laboratory, Space and Astrophysical Plasmas, Daejeon
    • 発表場所
      Korea
    • 年月日
      2007-04-11
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] Cosmic Ray Acceleration by Wakefield2007

    • 著者名/発表者名
      M. Hoshino
    • 学会等名
      2nd International JEM-EUSO meeting
    • 発表場所
      RIKEN, Saitama
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Particle Acceleration by Radiation Pressure in Relativistic Shock Waves2007

    • 著者名/発表者名
      M. Hoshino
    • 学会等名
      ASTRONUM 2007 International Conference
    • 発表場所
      Paris, France
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Energetic Electrons during Magnetic Reconnection : Theory and Observations2007

    • 著者名/発表者名
      M. Hoshino
    • 学会等名
      4th Annual Meeting AOGS
    • 発表場所
      Bangkok, Thailand
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Nonlinear Electromagnetic Waves and Nonthermal Particle Acceleration in Relativistic Shock Waves2007

    • 著者名/発表者名
      M. Hoshino
    • 学会等名
      Japan-Korea Mini-Workshop on Laboratory, Space and Astrophysical Plasmas
    • 発表場所
      Daejeon, Korea
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [図書] 宇宙プラズマの粒子シミュレーション (5.2章)、計算力学シミュレーションハンドブック2009

    • 著者名/発表者名
      星野真弘
    • 出版者
      丸善株式会社
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [図書] 宇宙プラズマの粒子シミュレーション(5.2章)、計算力学シミュレーションハンドブック2009

    • 著者名/発表者名
      星野真弘
    • 総ページ数
      9
    • 出版者
      丸善株式会社
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [図書] 天体物理学の基礎II、第2章「プラズマと電磁流体」、シリーズ現代の天文学2008

    • 著者名/発表者名
      星野真弘
    • 出版者
      日本評論社
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [図書] シミュレーション天文学、第6.1章「プラズマ粒子シミュレーション」、シリーズ現代の天文学2007

    • 著者名/発表者名
      星野真弘
    • 出版者
      日本評論社
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書

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公開日: 2007-04-01   更新日: 2016-04-21  

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