| 研究概要 |
高速点火の研究で重要な高密度プラズマ中での高速電子輸送の粒子シミュレーションでは,通常無視している衝突項の影響が大きいと考えられている.しかし,この効果を従来の二体衝突モデルで粒子コードに取り込むと莫大な計算量の増加を招くため,計算量の少ない経験則を採用した衝突モデルを開発し,粒子コードに導入することを目指している.そこで,ランジュバン方程式を利用して,衝突項をエネルギー減衰項と角度散乱項の和で表す経験則衝突モデルを提案する.エネルギー減衰項の衝突周波数はクーロン衝突から求め,角度散乱項は衝突周波数と与えられた温度で決める確率分布を持つランダム力で計算し,このモテルの基礎的な性質を調べた.その結果,高速電子ビームと背景電子に分離し,このモデルは高速電子ビームにのみ適用し,背景電子はエネルギー保存を満たすようにだけすれば,良好な結果が得られることがわかった.
次に,実空間一次元モデルにおいて,ネバダ大リノ校千徳准教授の衝突粒子コードを用いて加熱レーザーと金コーンの相対論的レーザー相互作用を評価し,この計算の結果得られた高速電子スペクトルを金コーンチップへの入射電子スペクトルとして用い,相対論的フォッカープランクコードによりコーンチップ内での高速電子輸送計算を行った.その結果,発生する電子のスペクトルや加熱レーザーから高速電子へのエネルギー結合効率が,金の電離度の影響を受けることが明らかになった.また,輸送に関しては,わずか10ミクロン程度のコーンチップ内の輸送でも,金の電離度が40以上の場合,散乱と減速の影響を強く受け,コーンチップから放出される高速電子のビームエネルギーは生成時に比べて大きく低下し,ビーム広がりも大きくなることが示された.
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