高速磁気リコネクションとそのエネルギー変換過程の解明を目指すレーザープラズマ実験

• 研究課題/領域番号: 24K00605
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分14010:プラズマ科学関連
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 森田 太智 九州大学, 総合理工学研究院, 准教授 (30726401)
• 研究分担者: 松清 修一 九州大学, 総合理工学研究院, 教授 (00380709) ; 山崎 了 青山学院大学, 理工学部, 教授 (40420509) ; 枝本 雅史 成蹊大学, 理工学部, 助教 (60909860)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2027-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 18,590千円 (直接経費: 14,300千円、間接経費: 4,290千円); 2026年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円); 2025年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円); 2024年度: 10,400千円 (直接経費: 8,000千円、間接経費: 2,400千円)
• キーワード: 磁気リコネクション / 高出力レーザー / レーザー生成プラズマ / プラズマ計測

研究開始時の研究の概要

磁気リコネクションは、実験室から宇宙まで、あらゆるプラズマ中で磁場構造変化の時間スケールを決め、宇宙線の加速機構としても注目されている。しかし、リコネクション率を定量的に説明できず、磁場からプラズマへのエネルギー変換を定量的に説明できない。レーザー生成プラズマを用いると、高温・高密度・高ベータとこれまでにないパラメータで実験でき、プラズマ計測も発展しつつある。そこで、磁場が繋ぎ替わるミクロな磁場拡散領域とプラズマ構造を同時計測し、リコネクション率とエネルギー変換を定量的に明らかにする。またリコネクション領域に励起されるプラズマ波動、粒子の加速、リコネクション率との関連を計測から明らかにする。