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2004 年度 実績報告書

プラズマ高速分散シミュレータの開発とそのマイクロプラズマへの応用

研究課題

研究課題/領域番号 15075201
研究機関宇都宮大学

研究代表者

川田 重夫  宇都宮大学, 工学部, 教授 (30150296)

研究分担者 長澤 武  宇都宮大学, 工学部, 助教授 (10118440)
里 周二  宇都宮大学, 工学部, 助教授 (10215759)
中村 恭志  東京工業大学, 総理工, 講師 (40323315)
湯上 登  宇都宮大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (60220521)
菊池 崇志  宇都宮大学, 工学部, 助手 (30375521)
キーワードマイクロプラズマ / 電子ビームバンチ / イオンビームバンチ / シミュレータ / 分散コンピューティング / マイクロ放電 / 放射
研究概要

マイクロプラズマの性質の解明および評価方法の確立し,シミュレーションおよび基礎実験により,(1)マイクロ荷電粒子バンチ生成,(2)マイクロプラズマの性質解明及び生成制御、(3)レーザ生成マイクロプラズマからの放射現象の解明,(4)マイクロプラズマシミュレータの構築を目指している。
(1)マイクロ電子バンチ生成では,昨年度得られた,レーザの高次モードにより電子を横方向に閉じ込めつつ進行方向にも加速できるという成果を基に,その物理の解明とスケーリング則の一部を求めた。更に,縦方向に電子バンチを圧縮する効果があることも見つかり,今後その物理を解明してゆく予定である.又,レーザに照射されたプラズマから生成された陽子ビームの発散を抑える効果をみつけ,その物理を解明しつつある.電子の雲の制御をいかに行うかがポイントとなる.今後に繋がる興味深い成果が得られたと期待感を持っている.(2)放電によりマイクロプラズマを任意の場所に形成することを目指し基礎実験を継続している.現在一定の場所でmmサイズの小さなプラズマを安定に生成することができた.また,超臨界プラズマおよびEUV発生に付随して水滴からのデブリとしてのイオン先生に関し共同研究を始めた.(3)超短パルスレーザとプラズマとの相互作用によって、プラズマから二重コーン状に電磁波が発生し、その周波数がマイクロ波帯にあることを確認した.一方,レーザとプラズマの相互作用距離を長くするため,キャピラリ放電プラズマの生成も開始した.(4)マイクロプラズマシミュレータの構築を継続している.マイクロプラズマシミュレーションに欠かせないVlasovコードと流体コードの開発を進めている.一方,シミュレータサーバにホームページからアクセスし,ユーザのプログラムを転送と実行,実行状態のモニタまで試作できた。計算データの分散転送などを行う予定である.

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2005 2004

すべて 雑誌論文 (6件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Radiation from Tightly Focused Highly Intense Laser pulse Interaction with Weakly Magnetized Plasma2005

    • 著者名/発表者名
      H.Parchamy, N.Yugami, T.Muraki, H.Noda, Y.Nishida
    • 雑誌名

      Jph.J.Appl.Phys. Vol.44/5

      ページ: L196-L198

  • [雑誌論文] Ion focusing effect of electron cloud produced by laser-plasma interaction2005

    • 著者名/発表者名
      S.Miyazaki, N.Okazaki, R.Sonobe, Q.Kong, S.Kawata, A.A.Andreev, J.Limpouch
    • 雑誌名

      Laser and Particle Beams (accepted)

  • [雑誌論文] Electron bunch trapping and compression by an intense focused pulse laser2004

    • 著者名/発表者名
      Q.Kong, S.Miyazaki, S.Kawata, K.Miyauchi, K.Sakai, Y.K.Ho, K.Nakajima, N.Miyanaga, J.Limpouch, A.A.Andreev
    • 雑誌名

      Phys.Rev.E Vol.69

      ページ: 056502

  • [雑誌論文] Laser electron acceleration by a plasma separator2004

    • 著者名/発表者名
      K.Miyauchi, S.Miyazaki, K.Sakai, S.Kawata Q.Kong, A.A.Andreev, T.Kikuchi
    • 雑誌名

      Phys.of Plasma vol.11/10

      ページ: 4878-4881

  • [雑誌論文] Heavy-ion beam illumination on a direct-driven pellet in heavy-ion inertial fusion2004

    • 著者名/発表者名
      T.Someya, A.I.Ogoyski, S.Kawata, T.Sasaki
    • 雑誌名

      Phys.Rev.ST-AB Vol.7

      ページ: 044701

  • [雑誌論文] Propagation characteristics and guiding of a high-power microwave in plasma waveguide2004

    • 著者名/発表者名
      H.Ito, C.Rajyaguru, N.Yugami, Y.Nishida, T.Hosoya
    • 雑誌名

      Phys.Rev.E Vol.69

      ページ: 066406

  • [産業財産権] 有用特許2004

    • 発明者名
      長澤武
    • 権利者名
      JST
    • 産業財産権番号
      特願2004-88070
    • 出願年月日
      2004-03-24

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公開日: 2006-07-12   更新日: 2016-04-21  

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