高速点火における高密度爆縮物理の解明

• 研究課題/領域番号: 20540489
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 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: (財)レーザー技術総合研究所
• 研究代表者: 砂原 淳 (財)レーザー技術総合研究所, 理論・シミュレーションチーム, 研究員 (00370213)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• 研究課題ステータス: 完了 (2010年度)
• 配分額: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円); 2010年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2009年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2008年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
• キーワード: プラズマ・核融合 / 計算物理 / レーザー核融合 / レーザー爆縮 / 高速点火レーザー核融合 / 非局所電子熱輪送 / フォッカープランク方程式

研究概要

高速点火レーザー核融合において高密度爆縮を達成し、効率よく追加熱を実施するため、1次元、2次元の放射流体シミュレーションコードを開発し高密度爆縮のモデリングを行った。また、高速点火独自のコーンターゲットの特性評価を行った。これにより高密度爆縮及びコーンターゲット内部状態の理解が進んだ。

研究成果

• [雑誌論文] EFFECTS OF PRE-FORMED PLASMA INSIDE A GUIDING CONE IN FAST IGNITION SCHEME (2010)
  • 著者名/発表者名: A.Sunahara, T.Johzaki, H.Nagatomo, K.Mima
  • 雑誌名: Journal of Physics : Conference Series Vol.244, Part 2
  • 査読あり
• [雑誌論文] FIREX project and effects of self-generated electric and magneticfields on electron-driven fast ignition (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Mima, A.Sunahara, H.Shiraga, H.Nishimura, H.Azechi, T.Nakamura, T.Johzaki, H.Nagatomo, C.Garcia, P.Velarde
  • 雑誌名: Plasma Phys.Control.Fusion 52
  • 査読あり
• [雑誌論文] Atomic number Z dependence of dyamics of laser-ablated materials (2010)
  • 著者名/発表者名: A.Sunahara, K.A.Tanaka
  • 雑誌名: Fusion Engineering and Design 85 ページ: 935-939
  • 査読あり
• [雑誌論文] Prepulse effects on the generation of high energy electrons in fast ignition scheme (2010)
  • 著者名/発表者名: H.B. Cai, K.Mima, A.Sunahara, T.Johzaki, H.Nagatomo, S.Zhu, X. T.He
  • 雑誌名: Phys.Plasmas 17
• [雑誌論文] EFFECTS OF PRE-FORMED PLASMA INSIDE A GUIDING CONE IN FAST IGNITION SCHEME (2010)
  • 著者名/発表者名: A Sunahara, T.Johzaki, H.Nagatomo, K.Mima
  • 雑誌名: Journal of Physics : Conference Series 巻: 244
  • 査読あり
• [雑誌論文] Atomic number-Z dependence on laser ablated materials (2010)
  • 著者名/発表者名: A.Sunahara, K.A.Tanaka
  • 雑誌名: Fusion Engineering and Design 巻: 85 ページ: 935-939
  • 査読あり
• [雑誌論文] EFFECTS OF PRE-FORMED PLASMA INSIDE A GUIDING CONE IN FAST IGNITION SCHEME (2010)
  • 著者名/発表者名: A.Sunahara, T.Johzaki, H.Nagatomo, K.Mima
  • 雑誌名: Journal of Physics : Conference Series (未定(掲載確定))
  • 査読あり
• [雑誌論文] Analysis of Laser-produced Plasma Extreme Ultra-violet Light Source (2009)
  • 著者名/発表者名: A. Sunahara
  • 雑誌名: Journal of The Institute of Engineers on Electrical Discharges in Japan 52 ページ: 31-39
• [雑誌論文] Enhancing the Number of High-Energy Electrons Deposited to a Compressed Pellet via Double Cones in Fast Ignition (2009)
  • 著者名/発表者名: H.B.Cai, K.Mima, W.M.Zhou, T.Jozaki, H.Nagatomo, A.Sunahara, R.J.Mason
  • 雑誌名: Physical Review Letters 102
  • 査読あり
• [雑誌論文] Prepulse effects on the generation of high energy electrons in fast ignition scheme (2009)
  • 著者名/発表者名: H.B.Cai, K.Mima, A.Sunahara, T.Johzaki, H.Nagatomo, S.Zhu, X.T.He
  • 雑誌名: Physics of Plasmas 17
  • 査読あり
• [雑誌論文] Optimization of Extreme Ultraviolet Emission from Laser-Produced Tin Plasmas Based on Radiation Hydrodynamics Simulations (2008)
  • 著者名/発表者名: A.Sunahara, K.Nishihara, A.Sasaki
  • 雑誌名: Plasma Fusion Res 3
  • NAID: 130000263925
  • 査読あり
• [学会発表] 高速点火におけるコーンターゲット内部のプレプラズマ抑制 (2010)
  • 著者名/発表者名: 砂原淳
  • 学会等名: 第27回プラズマ核融合学会年会
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2010-11-30
• [学会発表] Generation of Pre-formed Plasma and Its Reduction for Fast-ignition (2010)
  • 著者名/発表者名: A Sunahara, T.Johzaki, H.Nagatomo, K.Mima
  • 学会等名: 11th International Workshop on Fast Ignition of Fusion Targets
  • 発表場所: Jiao Tong Univ.上海 中国
  • 年月日: 2010-10-17
• [学会発表] Generation and reduction of pre-plasma inside the cone target (2010)
  • 著者名/発表者名: 砂原淳
  • 学会等名: US Japan workshop on High energy density physics
  • 発表場所: Lawrence Livermore National Laboratory, Livermore, CA
• [学会発表] Multi-Dimensional Radiation Hydrodynamic simulation and Direct Simulation Monte Carlo on Laser ablated plumes (2010)
  • 著者名/発表者名: 砂原淳
  • 学会等名: the International workshop on 19th Topical Meeting on the Technology of Fusion Energy
  • 発表場所: Riviera Hotel, Las Vegas, Nevada
• [学会発表] Reduction of pre-plasma inside the cone target (2010)
  • 著者名/発表者名: 砂原淳
  • 学会等名: 2010 Japan-US Fast Ignitor and High Energy Density Physics Workshop
  • 発表場所: Wakayama Tokyu-inn
• [学会発表] Pre-plasma formation and its reduction (2010)
  • 著者名/発表者名: 砂原淳
  • 学会等名: the China-Japan CUP Seminar on Laser Plasma Physics (CUP seminar)
  • 発表場所: Jiao Tong University, Shanghai
• [学会発表] 高速点火コーンターゲット内のプレプラズマ生成III (2010)
  • 著者名/発表者名: 砂原淳
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 岡山大学
• [学会発表] Numerical Simulation of Pre-formed Plasma Generated by Low Intensity Pre-Pulse Before Main Heating Laser in Fast-Ignition (2009)
  • 著者名/発表者名: A.Sunahara, C.Hongbo, T.Johzaki, H.Nagatomo, K.Mima
  • 学会等名: 51^<st> Annual Meeting of the Division of Plasma Physics
  • 発表場所: Atlanta, GA
  • 年月日: 2009-11-04
• [学会発表] 高速点火用コーンターゲット内部のプラズマ生成 (2009)
  • 著者名/発表者名: 砂原淳
  • 学会等名: 日本流体力学会 数値流体シンポジウム
  • 発表場所: 仙台市民会館
• [学会発表] Numerical Simulation of Pre-formed Plasma Generated by Low intensity Pre-pulse Before Main Heating Laser in Fast-Ignition (2009)
  • 著者名/発表者名: 砂原淳
  • 学会等名: 51^<st> American Physical Society Annual DPP meeting
• [学会発表] Effect of Pre-plasma formation on generation of fast electron in conetarget (2009)
  • 著者名/発表者名: 砂原淳
  • 学会等名: IFSA(International Conference on Inertial confinement fusion science and applications)
  • 発表場所: San Francisco
• [学会発表] 高速点火コーンターゲット内のプレプラズマ生成 (2008)
  • 著者名/発表者名: 砂原淳
  • 学会等名: 第7回核融合エネルギー連合講演会
  • 発表場所: 青森
  • 年月日: 2008-06-21
• [図書] プラズマ原子分子過程ハンドブック(浜口智志他編)(第10章) (2011)
  • 著者名/発表者名: 砂原淳、大西直文
  • 出版者: 大阪大学出版会
• [図書] プラズマ原子分子過程ハンドブック 第10章 輻射輸送 (2011)
  • 著者名/発表者名: 砂原淳、大西直文
  • 総ページ数: 24
  • 出版者: 大阪大学出版会
• [備考] ホームページ等
  • URL: http://www.ilt.or.jp
• [備考]
  • URL: http://www.ilt.or.jp/
• [備考]
  • URL: http://www.ilt.or.jp/
• [備考]
  • URL: http://www.ilt.or.jp/
• [産業財産権] 初期生成プラズマ抑制と高速荷電粒子収束を同時に達成するターゲット形状 (2010)
  • 発明者名: 砂原淳、城崎知至、長友英夫
  • 権利者名: 財団法人レーザー技術総合研究所
  • 出願年月日: 2010-10-12
• [産業財産権] 初期生成プラズマ抑制と高速荷電粒子収束を同時に達成するターゲット形状 (2010)
  • 発明者名: 砂原 淳城崎知至長友英夫
  • 権利者名: 財団法人レーザー技術総合研究所
  • 出願年月日: 2010-10-12