| 研究課題/領域番号 |
18560791
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
西原 功修 大阪大学, レーザーエネルギー学研究センター, 教授 (40107131)
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| 研究分担者 |
村上 匡旦 大阪大学, レーザーエネルギー学研究センター, 助教授 (80192772)
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| キーワード | リヒトマイヤー・メシュコフ不安 / 自己相似解 / 流体不安定性 / 渦度 / 非線形 / 界面 / レーザーアブレーション / 衝撃波 |
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| 研究概要 |
リヒトマイヤー・メシュコフ不安定性で生じる界面の不安定性について、渦生成の観点からその非線形発展を明らかにした。また、レーザー生成プラズマについては、レーザーアブレーションに伴う加速系の密度、温度などの空間プロファイルについて、その非線形発展を記述する一般的な自己相似解を導出した。さらに、有限質量のプラズマの膨張についても、自己無撞着な電場を含む自己相似解を求めた。
リヒトマイヤー・メシュコフ不安定性については、特に、円筒座標系での非線形ダイナミックスを記述する非線形発展式を導出し、その数値計算により、円筒座標系の渦シートのダイナミックスが、2つの特徴的な長さ、すなわち半径と波長によって決まること、したがってモード数によって異なった時間発展をすることを明らかにした。また、円筒座標系での渦シートにおける渦度の集中によるコアダイナミックスの運動を明らかにした。リヒトマイヤー・メシュコフ不安定性の粘性の影響についても非線形成長率のレイノルズ依存性を数値計算により求めた。さらに、磁場中のリヒトマイヤー・メシュコフ不安定性の可能性についても、磁場に垂直に伝播する衝撃波に起因する場合については、磁場の再結合を伴い非線形成長をすることを1流体MHDシミュレーションにより調べている。
レーザーアブレーションの構造については、定常解で問題となった特異点が、熱伝導を含む自己相似解を求めることにより解決できることを明らかにした。その結果レーザーアブレーションの構造を一意的に求めることができた。また、レーザーで加熱したプラズマの膨張についても、膨張フロントでの非中性を矛盾無く記述できる自己相似解を求め、イオン加速エネルギーが初期半径とデバイ長の比で一意的に決まることを示した。
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