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非中性プラズマを用いた,長距離力多粒子系における渦・乱流・秩序形成の制御実験

研究課題

研究課題/領域番号 19340175
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
研究機関京都大学

研究代表者

際本 泰士  京都大学, 大学院・人間・環境学研究科, 名誉教授 (50018040)

研究分担者 阪上 雅昭 (坂上 雅昭)  京都大学, 大学院・人間・環境学研究科, 教授 (70202083)
木下 俊哉  京都大学, 大学院・人間・環境学研究科, 准教授 (80452259)
市村 真  筑波大学, 大学院・数理物質科学研究科, 教授 (10151482)
研究協力者 河井 洋輔  京都大学, 大学院・人間・環境学研究科大学院・博士後期課
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
7,670千円 (直接経費: 5,900千円、間接経費: 1,770千円)
2009年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2008年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2007年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
キーワード非中性プラズマ / 流れと揺らぎ / 秩序構造形成 / 波数空間の動力学 / 平衡分布 / 固有振動 / 自己構造形成 / 秩序と乱れ / 負イオン形成 / 渦 / 乱流 / 秩序形成 / 構造化 / 輸送制御 / ウエーブレット
研究概要

クーロン力を介して長距離相互作用を行う非中性の純電子プラズマは,磁場と自己静電場に垂直な向きに流れを形成する.この流れの勾配(=渦度)に比例する密度分布には変形と揺らぎが生じて,様々な構造変化を示しつつ,平衡状態へと緩和する.この現象を理想的な孤立二次元流の緩和過程ととらえて,乱流と秩序の共存状態・熱平衡を特徴づける固有振動の特性等について,実験・理論の両面から種々の新局面を切り開いた.

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

    (32件)

すべて 2010 2009 2008 2007 その他

すべて 雑誌論文 (18件) (うち査読あり 18件) 学会発表 (11件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Turbulence and structure formation associated with vortex dynamics in a non-neutral plasma flow2010

    • 著者名/発表者名
      Y. Kiwamoto, Y. Kawai, Y. Soga, J. Aoki
    • 雑誌名

      Plasma and Fusion Research, Special Issue (ITC 19)

      ページ: 7-7

    • NAID

      130000668992

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Axi-symmetric eigenmodes of spheroidal pure electron plasmas2010

    • 著者名/発表者名
      K. Kawai, J. Aoki, Y. Kiwamoto
    • 雑誌名

      Plasma and Fusion Res, Special Issue (ITC19)

      ページ: 4-4

    • NAID

      130000669028

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Turbulence and structure formation associated with vortex dynamics in a non-neutral plasma flow2010

    • 著者名/発表者名
      Y.Kiwamoto, Y.Kawai, Y.Soga, J.Aoki
    • 雑誌名

      Plasma and Fusion Research Special Issue (ITC-19)(掲載確定)

      ページ: 7-7

    • NAID

      130000668992

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Axisymmetric eigenmodes of spheroidal pure electron plasmas2010

    • 著者名/発表者名
      K.Kawai, J.Aoki, Y.Kiwamoto
    • 雑誌名

      Plasma and Fusion Research Special Issue (ITC-19)(掲載確定)

      ページ: 4-4

    • NAID

      130000669028

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Elementary processes of free-decaying two-dimensional turbulence in magnetized pure electron plasmas2009

    • 著者名/発表者名
      Y. Kawai, Y. Kiwamoto
    • 雑誌名

      Plasma and Fusion Research 8

      ページ: 944-949

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Turbulent Cascade in Vortex Dynamics of Magnetized Pure electron Plasmas2009

    • 著者名/発表者名
      Y. Kawai, Y. Kiwamoto, Y. Soga,, J. Aoki
    • 雑誌名

      Non-Neutral Plasma Physics VII (AIP Conference Proc. 1114)

      ページ: 108-113

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Method of Positron Plasma Formation Using Electron LINAC2009

    • 著者名/発表者名
      A.Mohri, Y.Kawai, Y.Kiwamoto
    • 雑誌名

      Proc.36^<th> EPS Conference on Plasma Physics 33E

      ページ: 65-68

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Turbulent Cascade in Vortex Dynamics of Magnetized Pure electron Plasmas2009

    • 著者名/発表者名
      Y. Kawai, Y. Kiwamoto, Y. Soga, J. Aoki
    • 雑誌名

      Non-Neutral Plasma Physics IX (AIP Conference Proceedings of 9th Workshop on Non-Neutral 9

      ページ: 6-6

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Isolated Confinement and Control of Non-Neutral Plasma and Application to Anti-Particle Physics and Atom-Technology2008

    • 著者名/発表者名
      Y. Kiwamoto, J. Aoki, Y. Soga, M. Nakano, Y. Kawai
    • 雑誌名

      Proc. of International Interdisciplinary-Sym. on Gaseous and Liquid Plasmas

      ページ: 15-20

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Wavelet analysis of turbulent structures in a magnetized pure electron plasma2008

    • 著者名/発表者名
      Y. Kawai, Y. Kiwamoto
    • 雑誌名

      Physical Review E Vol.78

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Wavelet analysis of turbulent structures in a magnetized pure electron plasma2008

    • 著者名/発表者名
      Y. Kawai, Y. Kiwamoto
    • 雑誌名

      Physical Review E 78

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Isolated Confinement and Control of Non-Neutral Plasma and Application to Anti-Particle Physics and Atom-2008

    • 著者名/発表者名
      Y. Kiwamoto, J. Aoki, Y. Soga, M. Nakano, Y. Kawai
    • 雑誌名

      Proc. of International Interdisciplinary-Symposium on Gaseous and Liquid Plasmas 0

      ページ: 15-20

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Propagation of axisymmetric Trivelpiece-Gould mode along vortex columns generated by diocotron instability2007

    • 著者名/発表者名
      Y. Kawai, Y. Kiwamoto, Y. Soga, J. Aoki
    • 雑誌名

      Physics of Plasmas 14(10)

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Formation and Relaxation of Two-dimensional Vortex Crystals in a Magnetized Pure Electron Plasma2007

    • 著者名/発表者名
      Y. Kiwamoto, N. Hashizume, Y. Soga, J. Aoki,, Y. Kawai
    • 雑誌名

      Physical Rev. Lett Vol.99

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Turbulent cascade in vortex dynamics of magnetized pure electron plasmas2007

    • 著者名/発表者名
      Y. Kawai, Y. Kiwamoto, Y. Soga, J. Aoki
    • 雑誌名

      Physical Rev. E 75(6)

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Turbulent cascade in vortex dynamics of magnetized pure electron plasmas2007

    • 著者名/発表者名
      Y. Kawai, Y. Kiwamoto, Y. Soga, J. Aoki
    • 雑誌名

      Physical Review E 75

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Formation and Relaxation of Two-dimensional Vortex Crystals in a Magnetized Pure Electron Plasia2007

    • 著者名/発表者名
      Y. Kiwamoto, N. Hashizume, Y. Soga, J. Aoki, Y. Kawai
    • 雑誌名

      Physical Review Letters 99

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Propagation of axisymmetric Trivelpiece-Gould mode along vortex columns generated by diocotron instability2007

    • 著者名/発表者名
      Y. Kawai, Y. Kiwamoto, Y. Soga, J. Aoki
    • 雑誌名

      Physics of Plasmas 14

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Turbulence and structure formation associated with vortex dynamics in a non-neutral plasma flow2009

    • 著者名/発表者名
      Y. Kiwamoto
    • 学会等名
      Plenary paper at the 19th International Toki Conference
    • 発表場所
      Toki in Gifu-ken
    • 年月日
      2009-12-08
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] Turbulence and structure formation associated with vortex dynamics in a non-neutral plasma flow2009

    • 著者名/発表者名
      際本泰士
    • 学会等名
      19^<th> International Toki Conference
    • 発表場所
      土岐市セラトピア
    • 年月日
      2009-12-08
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Vortex Dynamics and Structure Formation in Non-neutral Plasmas2009

    • 著者名/発表者名
      際本泰士
    • 学会等名
      Hasegawa-Mima Equation 30 Years and Future
    • 発表場所
      京都大学百周年時計台記念館
    • 年月日
      2009-05-22
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 非中性プラズマにおける乱流緩和過程-wavelet解析を用いた検討-2008

    • 著者名/発表者名
      河井洋輔, 際本泰士
    • 学会等名
      日本物理学会第63回年次大会
    • 発表場所
      近畿大学本部キャンパス
    • 年月日
      2008-03-23
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Elementary processes of free-decaying two-dimensional turbulence in magnetized pure electron plasmas2008

    • 著者名/発表者名
      Y. Kawai, Y. Kiwamoto
    • 学会等名
      The 14th International Congress on Plasma Physics
    • 発表場所
      Fukuoka International Congress Center, Fukuoka, Japan
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] Cascade process of two-dimensional turbulence observed in magnetized pure electron plasmas2008

    • 著者名/発表者名
      Y. Kawai, Y. Kiwamoto, Y. Soga, J. Aoki
    • 学会等名
      at the 9th International Workshop on Non-Neutral Plasmas held at Columbia University
    • 発表場所
      New York, USA
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] Turbulent Cascade in Vortex Dynamics of Magnetized Pure electron Plasmas2008

    • 著者名/発表者名
      Y. Kawai, Y. Kiwamoto, Y. Soga, J. Aoki
    • 学会等名
      9th International Workshop on Non-Neutral Plasmas
    • 発表場所
      Columbia University, New York City, USA
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書 2007 実績報告書
  • [学会発表] Isolated Confinement and Control of Non-Neutral Plasma and Application to Anti-Particle Physics and Atom-2008

    • 著者名/発表者名
      Y. Kiwaraoto, J. Aoki, Y. Soga, M. Nakano, Y. Kawai
    • 学会等名
      The International Interdisciplinary-Symposium on Gaseous and Liquid Plasmas
    • 発表場所
      Hotel Crescent in Akiu/Sendai, Japan
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Elementary processes of free-decaying two-dimensional turbulence in magnetized pure electron plasmas2008

    • 著者名/発表者名
      Y. Kawai, Y. Kiwamoto
    • 学会等名
      14th International Congress on Plasma Physics
    • 発表場所
      Fukuoka International
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 純電子プラズマで検証する二次元オイラー流体の特性と限界-2007

    • 著者名/発表者名
      際本泰士, 河井洋輔, 曽我之泰, 青木順
    • 学会等名
      オイラー方程式250年:連続体力学におけるオイラーの遺産
    • 発表場所
      京都大学数理解析研究所
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Cascade process of two-dimensional turbulence observed in magnetized pure electron plasmas2007

    • 著者名/発表者名
      Y. Kawai, Y. Kiwamoto, Y. Soga, J. Aoki
    • 学会等名
      17th International Toki Conference on Physics of Flows and Turbulence in Plasmas
    • 発表場所
      Ceratopia Toki, Toki, Japan
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [備考] 河井洋輔(研究協力者:際本・阪上指導下の大学院生)が渦・乱流・構造形成の研究に対して,第3回日本物理学会若手奨励賞受賞,(2009.3)

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.plasma.jinkan.kyoto-u.ac.jp

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.plasma.jinkan.kyoto-u.ac.jp

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

URL: 

公開日: 2007-04-01   更新日: 2016-04-21  

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