| 研究課題/領域番号 |
17K14314
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| 研究機関 | 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構 |
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研究代表者 |
川手 朋子 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 招聘研究員 (10647100)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| キーワード | X線・紫外線分光 / 非平衡プラズマ / 粒子加速 / 原子データ / 太陽フレア / 核融合プラズマ |
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| 研究実績の概要 |
2018年度の研究実績は(1)放射数値計算コードの完成と環境構築 (2)実験室プラズマのデータ解析と紫外線データ取得である。
(1) CHIANTI、Flexible Atomic Codeなど任意の原子データを入力として電離・再結合を考慮した輝線強度計算コードを完成させた。これにより、宇宙プラズマ・核融合プラズマ問わず、光学的に薄いプラズマからの放射であれば非平衡過程を考慮して輝線強度を導出することが可能となった。このコードを元に、2017年度に核融合科学研究所大型ヘリカル装置で取得したスペクトルと比較を行なった。また流体計算と組み合わせることで、太陽コロナループの加熱・冷却過程におけるX線スペクトルのシミュレーションを行った。この数値シミュレーション結果の一部を高エネルギー宇宙物理連絡会の研究会で報告した。計算したX線スペクトルは2018年9月に打ち上げられたロケット実験FOXSI-3の観測パラメータを模しており、今後観測データとの比較を想定している。
(2) 2017年度では大型ヘリカル装置で高階電離の鉄から放射するX線スペクトルを計測した。データ解析結果について、米国ハーバードで開催されたInternational Conference on Atomic and Molecular Data and Their Applications、および核融合化学研究所で開催された原子分子応用データフォーラムで報告した。また2018年度においても核融合科学研究所の共同研究課題として採択され、2017年度と同様のセットアップにてX線スペクトルに加えて紫外線のデータを取得した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
研究計画の中で2018年度に当初予定した(3)実験室プラズマを用いた極端紫外線・軟X線の放射強度データ取得、および(4)実験室プラズマにおける放射強度の数値計算による導出については完了した。また2019年度に計画していた(5) 様々な磁気ループおよび加速電子の条件をもとにした電子輸送および放射強度計算のパラメータサーベイは現在遂行中である。
(3)について、2017年度に主に取得したX線スペクトルに加えて、2018年度の核融合研究所共同研究課題として紫外線データを取得した。これにより、本研究課題で用いる実験室プラズマのデータ取得は全て完了した。
(4)について、2018年度に開発完了した数値計算コードを用いて、非熱平衡プラズマからのX線・紫外線放射の輝線強度を計算した。また実験で得られたX線スペクトルの輝線強度を説明可能な電子エネルギー分布を見積もった。結果として得られた電子エネルギー分布の時間変化は、大型ヘリカル装置の加熱過程から妥当な結果となった。
(5) について、電子分布関数およびイオン電離状態をパラメータとして、開発した数値計算コードを用いて現在ルックアップテーブルを作成中である。
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| 今後の研究の推進方策 |
2019年度は計画通り(5)様々な磁気ループおよび加速電子の条件をもとにした電子輸送および放射強度計算のパラメータサーベイおよび(6)過去に観測された太陽フレアデータにおける硬X線・電波観測を用いた極端紫外線・軟X線放射強度の導出を行う。また最終年度として、大型ヘリカル装置で取得したX線・紫外線データ解析結果の論文化、および太陽フレアループのX線放射シミュレーションと観測との比較研究の論文化を行う。
(5)について、進捗状況の項目に記述した通り計算中であり、6月までには完了する。
(6)について、ひので衛星で取得された紫外線データとの比較研究を行うとともに、余裕があればFOXSI-3で取得されたX線スペクトルについても確認を行う。
いずれの項目においても、2019年度は各結果の論文化を重点的に行う。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
論文の英語校正のため人件費・謝金を計上していたが、核融合科学研究所の共同研究に関する論文については、同研究所内の無料英語校正サービスを利用することで、次年度使用が生じた。
発生した次年度使用については旅費・論文出版費などで有効に使用する予定である。
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