| 研究課題/領域番号 |
11680493
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| 研究機関 | 核融合科学研究所 |
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研究代表者 |
渡邉 國彦 核融合科学研究所, 計算機センター, 教授 (40220876)
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| 研究分担者 |
田村 祐一 核融合科学研究所, 理論・シミュレーション研究センター, 助手 (50311212)
高丸 尚教 核融合科学研究所, 理論・シミュレーション研究センター, 助手 (20241234)
石黒 静児 核融合科学研究所, 理論・シミュレーション研究センター, 助教授 (10193301)
佐藤 哲也 核融合科学研究所, 理論・シミュレーション研究センター, 教授 (80025395)
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| キーワード | ダストプラズマ / 微粒子 / シミュレーション / 帯電過程 / 凝集過程 / フリップフロップ / 秩序構造 / 自己組織化 |
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| 研究概要 |
これまで開発に当たってきた、微粒子のダイナミックな帯電過程を取り入れた、ダストプラズマにおける微粒子シミュレーションモデル・コードを改良し、重力場や時間変動する電磁場を考慮に入れるようにした。このコードを用いてシミュレーションを行った結果、以下のことが明らかになった。
1)重力場のみを取り入れた場合、微粒子が最大成長を示す10nm程度の大きさでは、微粒子そのものの形状には殆ど影響は見られなかった。ある程度大きく成長した微粒子全体の分布に関しては、シミュレーションを行った時間の範囲内では、僅かながら、空間非一様性が見られた。2)一定の電場を取り入れた場合、微粒子そのものの形状だけでなく、全体の分布にも大きな影響が見られた。この結果、微粒子の形状を一様な球状にするためには、時間・空間変動する電場が必要であることがわかった。3)時間変動する電場を取り入れた場合、ある大きさに達した微粒子に対し、その電荷と質量の比を利用することによって、成長をある程度制御できる可能性が見られた。現在、これらの結果から、一定の大きさに達した微粒子を系外に取り出すという、微粒子生成制御を視野に入れたシミュレーションモデルの開発に取りかかっている。
一方、微粒子の成長過程を詳細に調べるために、仮想現実可視化表現法の開発も行った。これまでに、ある一つの微粒子だけに着目して、それが3次元仮想空間でブルーベリー状に成長してい行く様子を表現することに成功している。現在、多数の微粒子が同時に成長していく様子を表現するための手法及び可視化ソフトウェアの開発に取りかかっている。
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