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本年度は、プラズマ中に多種類のイオンが存在することの効果について特に注意を払いながら、磁気音波の非線形伝播と粒子加速、不安定性等の研究を進め、同時に同時にそれらを太陽高エネルギー粒子の課題に適用した。
宇宙のプラズマも核融合プラズマも、2種類以上のイオンを含む。そこで水素イオンとヘリウムイオンとからなるようなプラズマ中での大振幅磁気音波による粒子加速を、粒子モデルによる計算機シミュレーションで調べた。2種類のイオンのうち、軽い方のイオンは従来1イオンプラズマで知られていたのと同じ機構(すなわち縦電場による反射)で加速されることが確認された。重いイオンも加速されることが観測されたが、その機構は全く異なり、横電場による加速であることが分かった。この新加速機構について簡単な物理的描像を与え、それに基づき加速の最大速度を求めたところ、シミュレーション結果とよく合うことも確かめた。太陽高エネルギー粒子の科学組成は、平均的には、バックグランドであるコロナの組成とよく似ているが、この現象と新加速機構との関連をこれから調べようとしている。
太陽フレアの^3He過剰現象を解明するために、水素(H)とヘリウム(^4He)とを主成分とする多種類イオンプラズマ中で、電流によって引き起こされる不安定性、特に、斜めイオン音波、および、H(水素)サイクロトロン波を調べ、これらが、^3Heサイクロトロン周波数に近い周波数で不安定となること、したがって、サイクロトロン共鳴を通して^3He過剰現象で重要な役割を果しうることを示した。さらに、これらの波と、^3He過剰現象にともなう(高エネルギー粒子における)重イオンの増大との関連についても論じ、観測結果と矛盾しないことを示した。
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