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2010 年度 自己評価報告書

半実験的逆解析手法に基づいた高エネルギー密度プラズマの科学

研究課題

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研究課題/領域番号 20244090
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 プラズマ科学
研究機関東京工業大学

研究代表者

堀岡 一彦  東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 教授 (10126328)

研究期間 (年度) 2008 – 2011
キーワード高エネルギー密度プラズマ / 導電率 / 状態方程式 / パルスパワー / 荷電粒子ビーム / 重イオン核融合 / 高速プラズマ流 / 衝撃波
研究概要

本研究の目的は高速の電磁パルスや重イオンビームを用いて高エネルギー密度プラズマを形成し,半実験的・逆解析手法によって極限状態のプラズマの状態方程式や輸送係数を明らかにすることである。
高エネルギー密度状態の物質の状態方程式や輸送係数の定式化およびそれらのデータベースは,巨大惑星の内部構造や慣性核融合プラズマを理解する上で非常に重要であるにもかかわらず,公開されているデータは限られている上に誤差が大きい。また,輻射輸送が重要な働きをする高温プラズマの物理は,高輝度短波長プラズマ光源や宇宙プラズマの研究に重要であるにもかかわらず,受動的な観測とad hocな計算式が主要な解析手段になっている。実験室で高エネルギー密度状態を形成する手段として,従来は超高出力密度を実現できる大型のレーザー施設が用いられてきたが,パルスパワー装置や高強度のイオンビームをドライバーとして用いると,大体積で均一性と対称性に優れた試料を形成することができる。
本研究は,パルスパワー駆動の水中細線放電や高速キャピラリー放電を用いて良く定義された(対称性と均一性に優れた)高エネルギー密度プラズマ試料を作成し,輸送係数,状態方程式、および輻射輸送係数に関する信頼性の高いデータを収集することを目的としている。また,ハイパワーのイオンビームを形成するために不可欠な高密度イオンビームのバンチング(ビームパルスの縦圧縮)に伴う物理を実験的に明らかにすることを目指す。

  • 研究成果

    (19件)

すべて 2011 2010 2009 2008 その他

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 8件) 学会発表 (5件) 図書 (2件) 備考 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Target Design for High Energy Density Physics Experiment using Intense Ion Beams2011

    • 著者名/発表者名
      T.Sasaki, T.Kikuchi, K.Horioka
    • 雑誌名

      Journal of Physics Vol.244

      ページ: 042019

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Kα Radiation from Low Charge Chlorine Heated by an Ion Beam for Cold Dense Plasma Diagnostics2011

    • 著者名/発表者名
      T.Kawamura, K.Horioka, F.Koike
    • 雑誌名

      Laser and Particle Beams Vol.29

      ページ: 135-140

    • 査読あり
  • [雑誌論文] パルスパワー技術による Warm Dense Matter 実験2010

    • 著者名/発表者名
      堀岡一彦, 佐々木徹, 高山健, 長谷川純
    • 雑誌名

      プラズマ核融合学会誌 86巻

      ページ: 269-281

  • [雑誌論文] Electrical Conductivities of Aluminum, Copper, and Tungsten Observed by an Underwater Explosion2010

    • 著者名/発表者名
      T.Sasaki, M.Nakajima, T.Kawamura, K.Horioka
    • 雑誌名

      Physics of Plasmas Vol.17

      ページ: 084501

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Activities on Heavy Ion Inertial Fusion and Beam-driven High Energy Density Science, Nucl.2009

    • 著者名/発表者名
      K.Horioka, T.Kawamura, M.Nakajima, K.Kondo, S.Kawata, T.Kikuchi, K.Takayama, et.al.
    • 雑誌名

      Instr.Meth. Vol.606

      ページ: 1-5

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Beam Behavior under a Non-stationary State in High-current Heavy Ion Beams, Nucl.2009

    • 著者名/発表者名
      T.Kikuchi, K.Horioka
    • 雑誌名

      Instr.Meth. Vol.606

      ページ: 31-36

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Static Analysis of Possible Emittance Growth of Intense Charged Particle Beams2009

    • 著者名/発表者名
      T.Kikuchi, K.Horioka
    • 雑誌名

      Physics of Plasmas Vol.16

      ページ: 050703

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Halo Formation and Emittance Growth during Bunch Compression of High Current Heavy Ion Beams2009

    • 著者名/発表者名
      T.Kikuchi, K.Horioka
    • 雑誌名

      J.Plasma and Fusion Res. Vol.8

      ページ: 1230-1233

    • 査読あり
  • [雑誌論文]2009

    • 著者名/発表者名
      K.Kondo, M.Nakajima, T.Kawamura, K.Horioka
    • 雑誌名

      Nucl.Instr.Meth. Vol.606

      ページ: 223-225

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Counter-facing Plasma Focus System as a Repetitive and/or Long-pulse High Energy Density Plasma Source2009

    • 著者名/発表者名
      Y.Aoyama, M.Nakajima, K.Horioka
    • 雑誌名

      Physics of Plasmas Vol.16

      ページ: 110701

  • [学会発表] Beam Dynamics Studies in High-Flux Ion Injectors and during Bunch Compression for High Power Ion Acceleration2010

    • 著者名/発表者名
      K.Horioka, M.Nakajima, T.Kawamura, T.Kikuchi, et.al.
    • 学会等名
      18^<th> Int.Sym.Heavy Ion Inertial Fusion, Darmstadt
    • 年月日
      2010-08-31
  • [学会発表] 電磁パルスとビーム加熱を用いた実験室宇宙・惑星科学2010

    • 著者名/発表者名
      堀岡一彦
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合大会 PEM035-15
    • 年月日
      2010-05-26
  • [学会発表] High Energy Density Science based on Pulse Power Technology2009

    • 著者名/発表者名
      K.Horioka, T.Kawamura, M.Nakajima, T.Sasaki, K.Kondo
    • 学会等名
      NIFS-PROC., Vol.79
    • 年月日
      20090000
  • [学会発表] Emittance Growth and Instability Induced by Space Charge Effect during Final Beam Bunching in HIF Accelerator System2009

    • 著者名/発表者名
      T.Kikuchi, T.Someya, S.Kawata, M.Nakajima, K.Horioka
    • 学会等名
      4^<th> Int.Conf.Inertial Fusion Science, Journal de Physics IV Vol.133 749-751
    • 年月日
      20090000
  • [学会発表] Activities on Heavy Ion Inertial Fusion and Beam-driven High Energy Density Science in Japan2008

    • 著者名/発表者名
      K.Horioka, T.Kawamura, M.Nakajima, S.Kawata, T.Kikuchi, T.Sasaki, et.al.
    • 学会等名
      17^<th> Sym.Heavy Ion Inertial Fusion
    • 発表場所
      Tokyo
    • 年月日
      20080800
  • [図書] Induction Accelerators(ed.by K.Takayama, R.Briggs)2010

    • 著者名/発表者名
      John Barnard, Kazuhiko Horioka
    • 総ページ数
      339(185-213)
    • 出版者
      Springer
  • [図書] Proceedings 17^<th> Sym.Heavy Ion Inertial Fusion Vol.606, Issues 1-22009

    • 著者名/発表者名
      Y.Oguri, J.Hasegawa, K.Horioka, S.Kawata, ed.
    • 総ページ数
      231
    • 出版者
      Elsevier
  • [備考] 堀岡一彦,実験室.天体物理-高速重イオンによる高温・高密度科学の展開-,第42回放射線科学研究会,社団法人大阪ニュークリアサイエンス協会,Vol.42,pp.22-26,(2010)

  • [産業財産権] プラズマ光源とプラズマ光発生方法2008

    • 発明者名
      堀岡一彦, 桑原一
    • 権利者名
      国立大学法人東京工業大学,株式会社IHI
    • 産業財産権番号
      特願2008-322526
    • 出願年月日
      2008-12-18

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公開日: 2012-02-13   更新日: 2016-04-21  

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