| 研究分担者 |
西田 靖 宇都宮大学, 工学部, 教授 (00005315)
佐藤 哲也 広島大学, 核融合理論研究センター, 教授 (80025395)
和達 三樹 東京大学, 教養学部, 助教授 (60015831)
長島 弘幸 静岡大学, 教養部, 教授 (20015811)
河合 良信 九州大学, 総合理工学研究科, 教授 (10038565)
大澤 幸治 名古屋大学, プラズマ研究所, 助手 (10115537)
佐久間 哲郎 北海道大学, 工学部, 教授 (70001196)
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| 研究概要 |
本研究は, リアル・プラズマの非線形波動過程においてソリトン的励起が惹き起こす諸現象の整理とその解析理論の確立を目指し, 種々の摂動効果のために個性保存が不完全なソリトン系の力学過程を明らかにし, いわゆる"ソリトン運動論(Kinetic Theory of Solitons)"の大系化に寄与することを目標として, 実験と計算機シミュレーションのグループと理論および応用数学のグループの協力のもとに研究を行ったもので得られた成果のおもなものは以下のとおりである.
(1)ビームプラズマの不安定波の成長過程でソリトン放出が安定化に作用することが明らかになった. また, Sine-Gordon系において不安定平衡点から安定点への移転でソリトンの放出が重要であることが示された. (2)プラズマシース領域からのソリトンの反射の過程が実験と理論の両面から調べられ, 反射機構が明らかにされた. (3)負イオンを含むプラズマのソリトン過程が詳細に調べられ, 高次の非線形効果が及ぼす影響が調べられた. (4)不均一プラズマにおける大振幅ソリトンの伝播特性が計算機実験により詳細に調べられた. また, 層状構造を持った媒質や, 複雑な磁場配位の中でのソリトンの伝播の理論的研究が行われるなど, 従来の摂動理論の枠で扱えない非線形過程が考察が始められた. (5)プラズマの非線形過程について大規模な計算機シミュレーション研究が行われ, プラズマ運動における散逸構造の出現とエネルギー緩和過程の関連, 高周波場のコラップス過程, 大振幅波による粒子加速などの機構が定量的に解析されるようになった. (6)厳密解法についての数学理論の基礎付けが行われ, 非線形散逸効果を含む過程におけるソリトン的なパルス解の存在, 戸田分子方程式の解の構成と新しいソリトン方程式の発見など, 多くの成果があった.
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