非局所エネルギー輸送による流体不安定の抑制

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11480109
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 疇地 宏 大阪大学, レーザー核融合研究センター, 教授 (90135666)
• 研究分担者: 西村 博明 大阪大学, レーザー核融合研究センター, 助教授 (60135754) ; 白神 宏之 大阪大学, レーザー核融合研究センター, 助教授 (90183839) ; 宮永 憲明 大阪大学, レーザー核融合研究センター, 教授 (80135756) ; 高部 英明 大阪大学, レーザー核融合研究センター, 教授 (20150352) ; 西原 功修 大阪大学, レーザー核融合研究センター, 教授 (40107131)
• キーワード: 流体力学的不安定性 / 非局所エネルギー輸送 / 高空間分解X線イメージング / レーザー核融合 / 超新星爆発

研究概要

レーザー核融合の最大の障害である流体不安定性を十分に理解しこれを抑制することが必要である.本研究グループはこれまでに実験で得られた流体不安定性の成長率が理論的な予測より低いことを発見し,この原因を電子の非局所エネルギー輸送のよるものであると考えた.本年度は次の3点を行うことを目標にして研究を進めた.
1.実験的に測定されていなかった唯一の物理量であるプラズマ密度を測定するために,高空間分解X線イメージングカメラを開発する.
2.プラズマ密度を測定することにより,これまで推測に過ぎなかった非局所エネルギー輸送の確証を得る.
3.3年間の研究をまとめ著名な雑誌に投稿する.
実績は以下の通りである.
1.高空間分解X線半影法を開発し,2-3ミクロンの空間分解能を得た.
2.飛行中のプラズマの密度測定に世界で初めて成功した.実験結果は,非局所エネルギー輸送に基づいた予測によく一致している.
3.この分野で著名なPhysical Review Letters誌やPhysics of Plasmas誌に投稿し受理された.

研究成果

• [文献書誌] T.Sakaiya, H.Azechi, M.Nakai et al.: "Feed-out of Rear Surface Perturbation due to Rarefaction Waves in Laser-Irradiated Targets"Physical Review Letters. (掲載受理). (2002)
• [文献書誌] M.Nakai, H.Azechi, K.Shigemori et al.: "Experiments on Radiative Collapse in Laser-Produced Plasmas Relevant to Astrophysical Jets"Physics of Plasmas. (掲載受理). (2002)
• [文献書誌] M.Nishikino, H.Shiraga, N.Miyanaga et al.: "Imprint Reduction in a Plasma Layer Preformed with X-Ray Irradiation"Physics of Plasmas. (掲載受理). (2002)
• [文献書誌] M.Nakai, H.Azechi, N.Miyanaga, K.Shigemori et al.: "Single Spatial Mode Experiments on Initial Laser Imprint on Direct-Driven Planar Targets"Physics of Plasmas. (掲載受理). (2002)
• [文献書誌] K.Shigemori, H.Azechi, M.Nakai et al.: "Perturbation Transfer from Front to Rear Surface of Laser-Irradiated Targets"Physical Review E. (掲載受理). (2002)
• [文献書誌] I.Golovkin, R.Mancini, S.Louis, Y.Ochi, K.Fujita, H.Nishimura, N.Miyanaga, H.Azechi: "Spectroscopic Determination of Dynamic Plasma Gradients in Implosion Cores"Physical Review Letters. Vol.88, No.4. 045002-1-045002-4 (2002)
• [文献書誌] M.Nishikino, H.Shiraga, et al.: "Density Profile of the Ablating Plasma Produced by Soft X-Ray Irradiation"Review of Scientific Instruments. Vol.72, No.1. 653-656 (2001)
• [文献書誌] M.Heya, S.Fujioka, H.Shiraga, M.Miyanaga: "Development of Wide-Field, Multi-Imaging X-Ray Streak Camera Technique with Increased Image-Sampling Arrays"Review of Scientific Instruments. Vol.72, No.1. 755-758 (2001)