非線形磁気音波の伝播と粒子加速の3次元粒子シミュレーション

2008 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18540488
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: プラズマ科学
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 樋田 美栄子 名古屋大学, 大学院・理学研究科, 助教 (00273219)
• 研究協力者: 吉谷 嵩志 名古屋大学, 大学院・理学研究科, 大学院生 ; 上野 雅之 名古屋大学, 大学院・理学研究科, 大学院生 ; 東野 浩之 名古屋大学, 大学院・理学研究科, 大学院生 ; 本間 亮平 名古屋大学, 大学院・理学研究科, 大学院生 ; 式井 建太 名古屋大学, 大学院・理学研究科, 大学院生
• 研究期間 (年度): 2006 – 2008
• キーワード: プラズマ物理

研究概要

3次元相対論的電磁粒子コードの開発し、それを用いて非線形磁気音波と粒子加速に関する大規模シミュレーション研究を開始した。そして、多種類のイオンを含むプラズマ中の非線形磁気音波の伝播とイオンの加速について、イオンの組成の効果を明らかにした。さらに、円筒状の波面を持つ衝撃波についてシミュレーションを行い、衝撃波による電子の捕捉と加速における衝撃波面の曲率の効果を解明した。

研究成果

• [雑誌論文] Repeated Interactions of Thermal Ions with an Oblique Shock Wave (2009)
  • 著者名/発表者名: Mieko Toida, Ryohei Honma,and Yukiharu Ohsawa
  • 雑誌名: Plasma and Fusion Research (2009)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Parametric Studies of High-and Low-Frequency Magnetosonic Waves and Ion Acceleration in Two-Ion-Species Plasmas (2009)
  • 著者名/発表者名: Mieko Toida, Hiroyuki Higashino,and Yukiharu Ohasawa
  • 雑誌名: Plasma and Fusion Research
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of ion composition on ion acceleration by magnetosonic shock waves (2008)
  • 著者名/発表者名: Mieko Toida, Hiroyuki Higashino,and Yukiharu Ohasawa
  • 雑誌名: Physics of Plasmas Vol. 15, No.9 ページ: 092305(10pages)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Detrapping of energetic electrons from curved shock front (2008)
  • 著者名/発表者名: Mieko Toida, Masayuki Ueno,and Yukiharu Ohsawa
  • 雑誌名: Physical Society of Japan Vol.77, No.8 ページ: 084501(5pages)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of ion composition on magnetosonic waves (2007)
  • 著者名/発表者名: Mieko Toida, Hiroyuki Higashino, Yukiharu Ohasawa
  • 雑誌名: Physical Society of Japan Vol.76, No.10(2007) ページ: 104502(6pages)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Damping of Magnetohydrodynamic Disturbances in Multi-Ion-Species Plasmas (2006)
  • 著者名/発表者名: Mieko Toida, Takashi Yoshiya, Yukiharu Ohsawa
  • 雑誌名: Physics of Plasmas Vol.13(2006) ページ: 042302(8pages)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Multi-Ion-Species Effects on Low-Frequency Electromagnetic Fluctuations and Energy Transport (2006)
  • 著者名/発表者名: Mieko Toida, Yukiharu Ohsawa
  • 雑誌名: J. Plasma Physics Vol.72, part6(2006) ページ: 895-899
  • 査読あり
• [学会発表] 磁気音波衝撃波による粒子加速に対するイオン組成の効果 (2009)
  • 著者名/発表者名: 樋田美栄子、東野浩之、大澤幸治
  • 学会等名: プラズマ科学シンポジウム2009
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 20090202-04
• [学会発表] 斜め衝撃波中の加速電子による電磁場形成とその効果 (2009)
  • 著者名/発表者名: 樋田美栄子、式井建太
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 立教大学
  • 年月日: 2009-03-29
• [学会発表] 衝撃波による粒子加速についての多次元粒子シミュレーション (2008)
  • 著者名/発表者名: 樋田美栄子
  • 学会等名: 第2回シミュレーション科学シンポジウム
  • 発表場所: 多治見市産業文化センター
  • 年月日: 2008-09-25
• [学会発表] 斜め衝撃波による熱的イオンの多段加速 (2008)
  • 著者名/発表者名: 樋田美栄子、本間亮平、大澤幸治
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 岩手大学
  • 年月日: 2008-09-23
• [学会発表] Repeated Interactions of Thermal Ions with an Oblique Shock Wave (2008)
  • 著者名/発表者名: Mieko Toida, Ryohei Honma, Yukiharu Ohsawa
  • 学会等名: 14^<th> International Congress on Plasma Physics 2008
  • 発表場所: Hakata, Japan
  • 年月日: 2008-09-09
• [学会発表] Parametric Studies of High- and Low-Frequency Magnetosonic Waves and Ion Acceleration in Two-Ion- Species Plasmas (2008)
  • 著者名/発表者名: Mieko Toida, Hiroyuki Higashino,and Yukiharu Ohsawa
  • 学会等名: 14th International Congress on Plasma Physics 2008
  • 発表場所: Hakata, Japan
  • 年月日: 2008-09-08
• [学会発表] 非線形磁気音波によるイオン加速における低周波モードの効果 (2008)
  • 著者名/発表者名: 樋田美栄子、東野浩之、大澤幸治
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 近畿大学
  • 年月日: 2008-03-23
• [学会発表] 衝撃波中の強電磁場による粒子加速II (2008)
  • 著者名/発表者名: 樋田美栄子
  • 学会等名: シミュレーション科学共同研究会
  • 発表場所: 核融合科学研究所
  • 年月日: 2008-02-06
• [学会発表] プラズマ中のエネルギー輸送と粒子加速 (2007)
  • 著者名/発表者名: 樋田美栄子
  • 学会等名: 名古屋大学理学部物理学教室講演会
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 2007-12-03
• [学会発表] Effect of ion composition on magnetosonic waves (2007)
  • 著者名/発表者名: Mieko Toida, Hiyoruki Higashino,and Yukiharu Ohsawa
  • 学会等名: The 49th Annual Meeting of the Division of Plasma Physics (American Physical Society)
  • 発表場所: USA, Orlando, Florida
  • 年月日: 2007-11-13
• [学会発表] Simulation studies of electron acceleration by an oblique shock wave with a curved front (2007)
  • 著者名/発表者名: Mieko Toida, Masayuki Ueno,and Yukiharu Ohsawa
  • 学会等名: 20th International Conference on Numerical Simulation of Plasmas
  • 発表場所: USA, Austin Texas
  • 年月日: 2007-10-11
• [学会発表] 斜め衝撃波による電子の加速と捕捉・解放 (2007)
  • 著者名/発表者名: 樋田美栄子、上野雅之、大澤幸治
  • 学会等名: 日本天文学会秋季年会
  • 発表場所: 岐阜大学
  • 年月日: 2007-09-26
• [学会発表] 衝撃波によるイオン加速に対する波面の曲率の効果 : シミュレーション (2007)
  • 著者名/発表者名: 本間亮平、樋田美栄子、大澤幸治
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2007-09-23
• [学会発表] 衝撃波によるイオン加速に対する波面の曲率の効果:理論 (2007)
  • 著者名/発表者名: 樋田美栄子、本間亮平、大澤幸治
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2007-09-23
• [学会発表] 非線形磁気音波におけるイオン組成の効果 (2007)
  • 著者名/発表者名: 樋田美栄子、東野浩之、大澤幸治
  • 学会等名: プラズマ科学のフロンティア2007
  • 発表場所: 核融合科学研究所
  • 年月日: 2007-08-02
• [学会発表] 斜め衝撃波による電子の加速と捕捉・解放 (2007)
  • 著者名/発表者名: 樋田美栄子
  • 学会等名: 名古屋大学大学院理学研究科素粒子宇宙物理学専攻宇宙ブロック研究発表会
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 2007-04-03
• [学会発表] 非線形磁気音波とイオン加速における組成の効果 (2007)
  • 著者名/発表者名: 樋田美栄子、東野浩之、大澤幸治
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 鹿児島大学
  • 年月日: 2007-03-19
• [学会発表] 衝撃波中の強電磁場による粒子加速 (2007)
  • 著者名/発表者名: 樋田美栄子
  • 学会等名: 「プラズマ・核融合研究におけるHigh Performance Computing ワークショップ」NIFS 共同研究「大型シミュレーション研究会」
  • 発表場所: 核融合科学研究所
  • 年月日: 2007-01-23
• [学会発表] 曲がった波面を持つ衝撃波による電子の加速 (2006)
  • 著者名/発表者名: 樋田美栄子、上野雅之、大澤幸治
  • 学会等名: プラズマ・核融合学会第23回年会
  • 発表場所: 筑波大学
  • 年月日: 2006-11-30
• [学会発表] 無衝突衝撃波によるプラズマ加熱 : イオン組成に対する依存性 (2006)
  • 著者名/発表者名: 樋田美栄子、東野浩之、大澤幸治
  • 学会等名: プラズマ・核融合学会第23回年会
  • 発表場所: 筑波大学
  • 年月日: 2006-11-28
• [学会発表] 非線形磁気音波と粒子加速のシミュレーション (2006)
  • 著者名/発表者名: 樋田美栄子
  • 学会等名: 「重力多体系・プラズマ系における連結階層シミュレーション研究」および「自然界と実験室のプラズマ研究の交流」研究会
  • 発表場所: メルパルク名古屋
  • 年月日: 2006-11-21
• [学会発表] 斜め衝撃波中の捕捉電子の多次元効果による解放 (2006)
  • 著者名/発表者名: 上野雅之、樋田美栄子、大澤幸治
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 千葉大学
  • 年月日: 2006-09-23
• [学会発表] 多種イオンプラズマ中の低周波電磁揺動とプラズマ加熱 (2006)
  • 著者名/発表者名: 樋田美栄子、吉谷嵩志、大澤幸治
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合
  • 発表場所: 幕張国際会議場
  • 年月日: 2006-05-14