| 研究課題/領域番号 |
11680486
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
西原 功修 大阪大学, レーザー核融合研究センター, 教授 (40107131)
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| 研究分担者 |
坂上 仁志 姫路工業大学, 工学部, 助教授 (30254452)
長友 英夫 大阪大学, レーザー核融合研究センター, 助手 (10283813)
村上 匡且 大阪大学, レーザー核融合研究センター, 助手 (80192772)
松岡 千博 愛媛大学, 理学部, 助手 (10270266)
石崎 龍一 核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 助手 (60301727)
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| キーワード | レーリー・テーラー不安定性 / リヒトマイヤー・メシュコフ不安定性 / 渦シート / アブレーション / 非線形波動 / 分子動力学シミュレーション / リー群 / フラクタル |
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| 研究概要 |
1.有限スペクトル幅擾乱を考慮したレーリー・テーラー不安定性について、線形成長の飽和振幅と非線形成長率を求める3次の非線形性を含む理論モデルを構築した。特に、レーザーアブレーションによる飽和振幅と非線形成長率の抑制効果を明らかにした。これらの値を具体的なターゲット物質について評価を行った。また、非線形成長率は、飽和振幅と線形成長率との積で決まることを明らかにした。
2.リヒトマイヤー・メシュコフ不安定性の非線形発展は、密度の跳びのある渦シートの自己非線形相互作用として捉えられることに着目し、その非線形発展を記述する3次の非線形モデルを構築した。密度の跳びのある渦シートでは、接線方向に伸縮すること、また渦度が局所的に時間変化することを明らかにし、そのダイナミックスを求めた。
3.空間格子を用いる従来の流体コードでは、数値的な不安定性が生じることから、円筒形状などの収縮衝撃波などのシミュレーションは困難であった。この問題を解決するため、分子動力学的手法を用いることを新たに提案し、円筒中の収縮衝撃波面の安定性、リヒトマイヤー.メシュコフ不安定性の非線形発展を明らかにした。特に、中心と非一様接触面の間を何回も反射する衝撃波によるリヒトマイヤー.メシュコフ不安定性の成長率の増加、および非線形成長率の減衰がモード数に依存することを明らかにした。
4.リー群理論を適用して、熱伝導などの散逸がある系についてレーザー爆縮の相似則を明らかにした。このモデルは流体等価な爆縮の比例則を与えるものである。流体シミュレーションと比較し理論モデルの正当性を確認した。またこの理論モデルを用いて、レーザー核融合の次期装置設計を行った。
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