| 研究課題/領域番号 |
20K03891
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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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| 審査区分 |
小区分14010:プラズマ科学関連
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| 研究機関 | 富山大学 |
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研究代表者 |
成行 泰裕 富山大学, 学術研究部教育学系, 准教授 (50510294)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2022年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2021年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
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| キーワード | 無衝突プラズマ / 磁気流体乱流 / 粗視化モデル / 太陽風 / 非平衡関係式 / エネルギー散逸 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、微視的スケールと巨視的スケールの中間スケールを記述する確率モデル(粗視化モデル)を用いて、宇宙空間プラズマのような粒子同士の衝突が非常に稀なプラズマ(無衝突プラズマ)における乱流のエネルギー散逸の解明に取り組む。具体的には、非平衡過程でも成立する関係式(非平衡関係式)と数値シミュレーションを用いて、巨視的スケール乱流(磁気流体乱流)のエネルギー散逸とクロスヘリシティーや圧縮性などの磁気流体乱流の特徴との関係を明らかにする。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、確率モデル(粗視化モデル)の観点から宇宙空間プラズマなどの無衝突プラズマにおける乱流のエネルギー散逸の解明に取り組んだ。先行研究で得られていた太陽風磁気流体乱流のパラメータ(クロスヘリシティー・残留エネルギー)間の関係式を粗視化モデルで再現し、粗視化モデル中のエネルギー散逸とそれらのパラメータを直接対応させた。また、低周波極限(磁気流体極限)の非平衡定常状態において、揺らぎに対して成立する関係式に現れる有効温度を示した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
磁気流体乱流中のクロスヘリシティー・残留エネルギー間の関係式とエネルギー散逸を関係づける最小モデルが得られたが、これは惑星間空間のグローバルな発展も含めた磁気流体乱流のモデル化に新しい視点を与えるものである。また、これまでの無衝突プラズマ乱流中の波動粒子相互作用・エネルギー散逸の研究では揺らぎに関する関係式は重要視されていなかったが、今後は本研究の成果が基礎となって人工衛星による「その場」観測と組み合わせたエネルギー散逸分布のパラメータの推定の進展等が期待される。
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