レーザー爆縮プラズマの原子過程

• 研究課題/領域番号: 61050043
• 研究種目: エネルギー特別研究(核融合)
• 配分区分: 補助金
• 研究機関: 岡山大学
• 研究代表者: 古谷 洋一郎 岡山大, 工学部, 教授 (70108124)
• 研究分担者: 東辻 浩夫 岡山大学, 工学部, 助教授 (40011671) ; 藤本 孝 京都大学, 工学部, 助教授 (90026203) ; 一丸 節夫 東京大学, 理学部, 教授 (80010734) ; 西原 功修 大阪大学, レーザー核融合研究センター, 教授 (40107131) ; 三間 圀興 大阪大学, レーザー核融合研究センター, 教授 (30033921)
• 研究期間 (年度): 1986
• 研究課題ステータス: 完了 (1986年度)
• 配分額: 3,000千円 (直接経費: 3,000千円); 1986年度: 3,000千円 (直接経費: 3,000千円)
• キーワード: 部分電離重イオン内電子状態 / クラスター模型 / X線スペクトル / 制動輻射励起断面積 / イオン間相関 / X線レーザー

研究概要

レーザー爆縮プラズマの原子過程に直結する諸問題、即ち、(1)プッシャーやペレットから放出される不純物部分電離イオン内の電子状態、(2)高密度のレーザープラズマから放射される軟X線スペクトル強度、制動輻射強度への重イオン間の相関特性、電子遮蔽の効果、(3)重イオンの励起断面積への周囲プラズマによる高密度効果、(4)高密度プラズマ中のクーロン衝突を考慮した、動力学法による爆縮シミュレーション・コードの開発が、各研究分担者とそのグループにより研究された。
(1)の重イオン内電子状態に関する解析ではThomas-Fermi-Diracの統計模型でえられる、イオン内電子のつくる実効ポテンシャルを用いて1電子Schr【o!¨】dinger方程式を解き、エネルギー準位、束縛・散乱状態の波動関数を求める方法、重イオンから成る体心立方格子のクラスター模型を採用し、クラスター内部の電子状態をDV-Xα法で決定する方法、相対論的Hartree-Fock法等による解析が平行して鋭意進められ、模型の有効性、精度等が検討された。今後、これらの手法を統一できるような模型の構築を試みる必要がある。
(2)のX線スペクトルの強度解析は、輻射とプラズマの相互作用の立場から重要課題で、激光X【II】号から放射される【Si^(+13)】、【Si^(+12)】等によるX線スペクトルの実測値の理論解析を目的としている。離散スペクトルに対しては、イオン・クラスター模型による計算結果は実測データをほゞ再現している。背景の制動輻射強度については、イオン間相関効果、電子による弱い遮蔽効果の解析がほゞ終了した。
(3)の励起断面積については、2電子性捕獲と梯子様電離に伴う共鳴成分の減少への高密度効果が新しい理論的提案として注目される。
(4)のシミュレーションについては、PPPMコードによるシミュレーション、熱伝導損失による急冷プラズマの反転分布を利用したX線レーザの開発と共に、爆縮コードの開発に関連した新しい試みである。