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2010 年度 実績報告書

詳細シミュレーションによる高密度爆縮プラズマ中での核燃焼波伝搬機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 20540482
研究機関大阪大学

研究代表者

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)

キーワード高密度プラズマ / 核燃焼 / 中性子輸送 / 高速点火 / 高速電子輸送 / 衝突過程
研究概要

研究計画に基づき、本年度は高エネルギー粒子輸送モデルの開発と高速点火方式の核燃焼点火に重要となる高速電子発生・輸送モデルの開発に重点を置き、研究を進めた。
高速電子の発生・輸送過程においては超短パルスとプラズマの相互作用と高密度プラズマ中での高速電子の輸送過程の解析が重要となる。前者はレーザー場とプラズマの相互作用、後者は高速電子とバルクプラズマとの衝突過程が重要である。レーザープラズマ相互作用を粒子コードにより取り扱い、輸送過程をFokker-Planckコードで扱う多階層統合コードの開発を進めており、本年度は、主に前者に主眼を置き、コーン付シェルターゲットに対し、加熱レーザーをコーンに照射した場合の発生電子スペクトルの評価(特にプレプラズマの影響の評価)を行うとともに、核融合点火に向けた高速電子ビームのガイディング方法として拡張二重コーン(extended double cone)を提案し、加熱効率が増大することを統合シミュレーションにより示した。さらに高速電子ビームガイディング方法として、物質間の励行率の空間勾配を利用した方法や、外部磁場を印加する方法を提案し、粒子コード+Fokker-Planck統合シミュレーションによりその性能を評価した。

  • 研究成果

    (16件)

すべて 2011 2010

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (11件)

  • [雑誌論文] Core Heating Scaling for Fast Ignition Experiment FIREX-I2010

    • 著者名/発表者名
      T.Johzaki, et al.
    • 雑誌名

      Proc.of 23^<rd> IAEA Fusion Energy Conference

      ページ: IFE/P6-01(1-8)

  • [雑誌論文] Integrated simulations of core heating in cone-guiding fast ignition, FIREX-I2010

    • 著者名/発表者名
      T.Johzaki, et al.
    • 雑誌名

      Journal of Physics : Conference Series

      巻: 244 ページ: 022040(1-4)

  • [雑誌論文] FIREX project and effects of self-generated electric and magnetic fields on electron-driven fast ignition2010

    • 著者名/発表者名
      K.Mima, et al.(7^<th> Author)
    • 雑誌名

      Plasma Physics and Controlled Fusion

      巻: 52 ページ: 124047(1-6)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Prepulse effects on the generation of high energy electrons in fast ignition scheme2010

    • 著者名/発表者名
      H.B.Cai, et al.(4^<th> Author)
    • 雑誌名

      Physics of Plasmas

      巻: 17 ページ: 023106(1-8)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Scaling of Core Heating Performance for FIREX-I2010

    • 著者名/発表者名
      T.Johzaki, et al.
    • 雑誌名

      Europian Physical Society, 37^<th> EPS conf.on Plasma, Phys.

      巻: 34A ページ: O5.219(1-4)

  • [学会発表] 自己生成磁場による高速電子ビームガイディング2011

    • 著者名/発表者名
      城崎知至, 他
    • 学会等名
      日本物理学会第65回年次大会
    • 発表場所
      新潟大学
    • 年月日
      2011-03-25
  • [学会発表] Fokker-Planck simulations for relativistic fast electron in dense matters2011

    • 著者名/発表者名
      Tomoyuki Johzaki, et al.
    • 学会等名
      2nd UK Japan Winter School in High Energy Density Science
    • 発表場所
      Royal Observatory, Edinburgh, UK(招待講演)
    • 年月日
      2011-01-07
  • [学会発表] 高速点火実験FIREX-Iのコア加熱解析2010

    • 著者名/発表者名
      城崎知至, 他
    • 学会等名
      プラズマ・核融合学会 第27回年会
    • 発表場所
      北海道大学学術交流会館
    • 年月日
      2010-12-02
  • [学会発表] Simulation Study of Pre-Plasma Effects on Core Heating in FIREX-I2010

    • 著者名/発表者名
      Tomoyuki Johzaki, et al.
    • 学会等名
      2010 US-Japan Workshop on Theory and Simulation on Short-pulse Laser-Plasma
    • 発表場所
      LLNL, Livermore, CA, USA
    • 年月日
      2010-11-17
  • [学会発表] Simulation Study of Pre-Plasma Effects on Core Heating in FIREX-I2010

    • 著者名/発表者名
      Tomoyuki Johzaki, et al.
    • 学会等名
      52nd Annual Meeting of the APS Division of Plasma Physics
    • 発表場所
      Hyatt Regency Chicago Chicago, IL, USA
    • 年月日
      2010-11-08
  • [学会発表] Fast electron guiding by extended double cone2010

    • 著者名/発表者名
      Tomoyuki Johzaki, et al.
    • 学会等名
      日米高速点火ワークショップ2010
    • 発表場所
      Wakayama Tokyu-inn, Wakayama, Japan
    • 年月日
      2010-10-23
  • [学会発表] Advanced Concept of High-Energy Coupling Cone for FIREX-I2010

    • 著者名/発表者名
      Tomoyuki Johzaki, et al.
    • 学会等名
      11th International Workshop on Fast Ignition of Fusion Targets
    • 発表場所
      Jiao Tong University, Shanghai, China
    • 年月日
      2010-10-19
  • [学会発表] Core Heating Scaling for Fast Ignition Experiment FIREX-I2010

    • 著者名/発表者名
      Tomoyuki Johzaki, et al.
    • 学会等名
      23rd IAEA Fusion Energy Conference
    • 発表場所
      Daejon Convention Center, Daejon, Republic of Korea.
    • 年月日
      2010-10-14
  • [学会発表] FIREX-Iにおける加熱スケーリングII2010

    • 著者名/発表者名
      城崎知至, 他
    • 学会等名
      日本物理学会2010年秋季大会
    • 発表場所
      大阪府立大学・中百舌鳥キャンパス
    • 年月日
      2010-09-25
  • [学会発表] Scaling of Core Heating Performance for FIREX-I2010

    • 著者名/発表者名
      Tomoyuki Johzaki, et al.
    • 学会等名
      37th EPS Conference on Plasma Physics
    • 発表場所
      Dublin City University, Dublin, Ireland
    • 年月日
      2010-06-25
  • [学会発表] コーンガイド高速点火のコア加熱におけるプレプラズマの影響2010

    • 著者名/発表者名
      城崎知至, 他
    • 学会等名
      第8回核融合エネルギー連合講演会
    • 発表場所
      高山市民文化会館
    • 年月日
      2010-06-10

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公開日: 2012-07-19  

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