| 研究課題/領域番号 |
12304026
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
超高層物理学
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
松本 紘 京都大学, 宙空電波科学研究センター, 教授 (00026139)
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| 研究分担者 |
橋本 弘藏 京都大学, 宙空電波科学研究センター, 教授 (80026369)
大村 善治 京都大学, 宙空電波科学研究センター, 教授 (50177002)
小嶋 浩嗣 京都大学, 宙空電波科学研究センター, 助教授 (10215254)
臼井 英之 京都大学, 宙空電波科学研究センター, 助教授 (10243081)
笠羽 康正 日本宇宙航空研究開発機構, 助教授 (10295529)
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| 研究期間 (年度) |
2000 – 2002
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| キーワード | 計算機実験 / 宇宙プラズマ / 科学衛星観測 / プラズマ波動 / 波動-粒子相互作用 / 非線形現象 / 複数衛星観測 / プラズマ波動観測器 |
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| 研究概要 |
本研究課題では、宇宙プラズマ中で発生しているイオン-波動-電子の結合系を明らかにするために、衛星観測技術の開発とデータ解析、および、計算機実験による理論計算を行うことを目的とした。具体的な研究実績としては、次の通りである。この結合系を衛星観測で明らかにするためには、複数衛星による観測が重要であるが、そのためには、高機能でしかも軽量化されたプラズマ波動観測器が必須である。そのため新しいデジタル技術、ソフトウェア技術を導入したプラズマ波動観測器を開発し、北極で行われたロケット実験に搭載して成功させた。ここで開発したプラズマ波動観測器は、将来の軽量化されたプラズマ波動観測器の一つのモデルとなるものである。また、衛星機上で直接、波動と粒子の相互作用をとらえることができる波動-粒子相関計(WPC:Wave-Particle Correlator)について基礎検討を行った。これまでのWPCが単純に波動と粒子を足し合わせていくだけであったのに対し、FPGAを使ってワンチップに収め、また、FPGA内におけるリアルタイムFFT処理による周波数バンド幅ごとの相関をとる手法などの検討を行った。また、FPGA評価ボードによる実際の設計も行うことができた。衛星データ解析ではReconnectionにおける電子の効果を示し、それがイオンスケールへと発展していくシナリオ解明に大きな道筋をつけた他、磁気圏境界層でのLower Hybrid Wavesの解析を行った。計算機実験では、大規模なビーム系の計算機実験を行い、電子ビーム、イオンビームから励起される波動が、それぞれ、背景のイオン、電子とカップリングしながらどのような非線形発展をしていくのかを広範囲なパラメータにおいて評価を行い、宇宙プラズマ中で発生しているイオン/電子ビーム不安定性の非線形発展を理解する上で重要なパラメータテーブルを用意することができた。
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