高エネルギー密度シミュレーションモデルの確立

2009 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19540528
• 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: 核融合科学研究所
• 研究代表者: 坂上 仁志 核融合科学研究所, シミュレーション科学研究部, 教授 (30254452)
• 研究分担者: 田口 俊弘 摂南大学, 工学部, 教授 (90171595) ; 城崎 知至 大阪大学, レーザーエネルギー学研究センター, 特任研究員 (10397680) ; 中村 龍史 大阪大学, レーザーエネルギー学研究センター, 特任研究員 (40318796)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2009
• キーワード: レーザー核融合 / 高速点火 / 統合シミュレーション / 衝突モデル

研究概要

近年の超高強度レーザー技術の劇的進展によって,高エネルギー密度プラズマが生成できるようになり,基礎物理から産業応用まで幅広い領域への展開が期待されている.このため,高エネルギー密度科学領域の物理を総合的に理解できる統合シミュレーションモデルを確立することが重要となってきている.そこで,新しい統計的衝突モデルやシミュレーションコードを開発して統合シミュレーションを実現し,高速点火レーザー核融合における現象を解析した結果,その全体的な物理機構の解明が大いに進んだ.

研究成果

• [雑誌論文] Particle in cell analysis of a laser-cluster interaction including collision and ionization processes (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Taguchi, T.M. Antonsen Jr., J. Palastro, H. Milchberg, K. Mima
  • 雑誌名: Optics Express Vol.18,No.3 ページ: 2380-2388
  • 査読あり
• [雑誌論文] Generation control of fast electron beam by low density foam for FIREX-I (2009)
  • 著者名/発表者名: H. Sakagami, T. Johzaki, H. Nagatomo, K. Mima
  • 雑誌名: Nucl. Fusion Vol.49,No.075026
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fokker-Planck simulations for core heating in subignition cone-guiding fast ignition targets (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Johzaki, Y. Nakao, K. Mima
  • 雑誌名: Phys. Plasmas Vol.16,No.062706
  • 査読あり
• [雑誌論文] Core heating properties in FIREX-I-influence of cone tip (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Johzaki, Y. Sentoku, H. Nagatomo, H. Sakagami, Y. Nakao, K. Mima
  • 雑誌名: Plasma Phys. Control. Fusion Vol.54,No.014002
  • 査読あり
• [雑誌論文] Scaling Law for Fast Electron Beam Intensity in Fast Ignition (2008)
  • 著者名/発表者名: H. Sakagami, T. Johzaki, H. Nagatomo, T. Nakamura, K. Mima
  • 雑誌名: J. Physics: Conf. Series Vol.112,No.022070
  • 査読あり
• [雑誌論文] Implosion and core heating requirements in sub-ignition experiments FIREX-I (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Johzaki, Y. Nakao, K. Mima
  • 雑誌名: Phys. Plasmas Vol.15,No.062702
  • 査読あり
• [雑誌論文] レーザープラズマのシミュレーション (2007)
  • 著者名/発表者名: 田口俊弘, 長友英夫, 城崎知至, 中村龍史, 坂上仁志, 三間圀興
  • 雑誌名: 放電研究 Vol.50,No.2 ページ: 15-20
• [雑誌論文] Optimization of cone target geometry for fast ignition (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Nakamura, H. Sakagami, T. Johzaki, H. Nagatomo, K. Mima, J. Koga
  • 雑誌名: Phys. Plasmas Vol.14,No.103105
  • 査読あり
• [雑誌論文] Holistic Simulation for FIREX Project with FI3 (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Johzaki, H. Sakagami, H. Nagatomo, K. Mima
  • 雑誌名: Laser Part. Beams Vol.25 ページ: 621-629
  • 査読あり
• [学会発表] An interaction between strong laser field and carbon nanotubes (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Taguchi, T.M. Antonsen Jr., H. Milchberg, M. Inoue
  • 学会等名: 51st Annual Meeting of the Division of Plasma Physics, APS meeting
  • 発表場所: Atlanta, US
  • 年月日: 2009-11-05
• [学会発表] Collisional Effect on Fast Electron Generation and Transport in Fast Ignition (2009)
  • 著者名/発表者名: H. Sakagami, Y. Kaseda, T. Taguchi, T. Johzaki
  • 学会等名: 6th International Conference on Inertial Fusion Sciences and Applications
  • 発表場所: San Francisco, US
  • 年月日: 2009-09-08
• [学会発表] Integrated simulations of core heating in FIREX-I (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Johzaki, H. Nagatomo, S. Sunahara, H. Sakagami, Y. Nakao, K. Mima
  • 学会等名: 36th European Physical Society Conference on Plasma Physics
  • 発表場所: Sofia, Bulgaria
  • 年月日: 2009-06-30
• [学会発表] Optimum Density and Thickness of Low-Density Foam Coating on Cone Tip for FIREX-I (2009)
  • 著者名/発表者名: H. Sakagami, T. Johzaki, H. Nagatomo, K. Mima
  • 学会等名: 36th European Physical Society Conference on Plasma Physics
  • 発表場所: Sofia, Bulgaria
  • 年月日: 2009-06-30
• [学会発表] Anisotropic energy spectra of fast ions generated by a laser-cluster interaction analyzed by a collisional PIC code (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Taguchi, T.M. Antonsen Jr., H. Milchberg
  • 学会等名: 50th Annual Meeting of the Division of Plasma Physics, APS meeting
  • 発表場所: Dallas, US
  • 年月日: 2008-11-19
• [学会発表] Integrated Simulations and Respective Simulation Modeling for FIREX-I (2008)
  • 著者名/発表者名: H. Sakagami, T. Nakamura, T. Johzaki, H. Nagatomo, Y. Nakao, T. Taguchi, K. Mima
  • 学会等名: 22nd IAEA Fusion Energy Conference
  • 発表場所: Geneva, Switzerland
  • 年月日: 2008-10-14
• [学会発表] Ignition and Burn Dynamics of DT fuels in Impact Fast Ignition (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Johzaki, M. Murakami, H. Azechi, K. Mima
  • 学会等名: International Congress on Plasma Physics 2008
  • 発表場所: Fukuoka, Japan
  • 年月日: 2008-09-10
• [学会発表] Generation Control for Fast Electron Beam in Fast Ignition (2008)
  • 著者名/発表者名: H. Sakagami, T. Johzaki, H. Nagatomo, T. Nakamura, K. Mima
  • 学会等名: 35th European Physical Society Conference on Plasma Physics
  • 発表場所: Sofia, Bulgaria
  • 年月日: 2008-06-12
• [学会発表] Development of a collisional PIC code for an analysis of cluster plasmas (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Taguchi, T.M. Antonsen Jr.
  • 学会等名: 49th Annual Meeting of the Division of Plasma Physics, APS meeting
  • 発表場所: Orlando, US
  • 年月日: 2007-11-13
• [学会発表] Scaling Law for Fast Electron Beam Intensity in Fast Ignition (2007)
  • 著者名/発表者名: H. Sakagami, T. Johzaki, H. Nagatomo, T. Nakamura, K. Mima
  • 学会等名: 5th International Conference on Inertial Fusion Sciences and Applications
  • 発表場所: Kobe, Japan
  • 年月日: 2007-09-14
• [学会発表] Integrated simulations for transport of laser-produced relativistic electrons in solid targets (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Johzaki, H. Nagatomo, T. Nakamura, H. Sakagami, K. Mima, R. Kodama
  • 学会等名: 5th International Conference on Inertial Fusion Sciences and Applications
  • 発表場所: Kobe, Japan
  • 年月日: 2007-09-14
• [学会発表] Optimization of cone targets for fast ignition (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Nakamura, H. Nagatomo, T. Johzaki, H. Sakagami, K. Mima
  • 学会等名: 5th International Conference on Inertial Fusion Sciences and Applications
  • 発表場所: Kobe, Japan
  • 年月日: 2007-09-12
• [学会発表] Electron Surface Acceleration by Using Capillary Targets (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Nakamura, K. Mima, H. Sakagami, T. Johzaki, H. Nagatomo
  • 学会等名: 34th European Physical Society Conference on Plasma Physics
  • 発表場所: Warsaw, Poland
  • 年月日: 2007-07-04
• [学会発表] Fast Electron Generation by Long Pulse Laser (2007)
  • 著者名/発表者名: H. Sakagami, T. Johzaki, T. Nakamura, H. Nagatomo, K. Mima
  • 学会等名: 34th European Physical Society Conference on Plasma Physics
  • 発表場所: Warsaw, Poland
  • 年月日: 2007-07-03