| 研究課題/領域番号 |
20K20285
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| 補助金の研究課題番号 |
17H06202 (2017-2019)
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| 研究種目 |
挑戦的研究(開拓)
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| 配分区分 | 基金 (2020)
補助金 (2017-2019) |
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| 研究分野 |
プラズマ学およびその関連分野
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
坂和 洋一 大阪大学, レーザー科学研究所, 准教授 (70242881)
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| 研究分担者 |
福田 祐仁 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 関西光科学研究所 光量子科学研究部, 上席研究員 (30311327)
森田 太智 九州大学, 総合理工学研究院, 助教 (30726401)
Morace Alessio 大阪大学, レーザー科学研究所, 助教 (70724326)
星野 真弘 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (90241257)
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| 研究期間 (年度) |
2017-06-30 – 2023-03-31
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| キーワード | 相対論的磁気リコネクション / レーザー宇宙物理学 / 粒子加速 / 協同トムソン散乱計測 / 高出力レーザー / X線自由電子レーザー / X線小角散乱 |
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| 研究成果の概要 |
超強磁場プラズマ中ではフアウトフロー流速がほぼ光速となり、 相対論的なリコネクションによる粒子加速がおこる。その基礎実験として、2つのコイルターゲットに高出力レーザーを照射して得られる100T級の反平行強磁場を用いた磁気リコネクション実験を行なった。
臨界密度程度のプラズマに高強度レーザーを入射すると不安定性による数10 kT の自己生成乱流磁気島発生と、相対論的磁気リコネクション加速が示唆されている。この不安定性によるフィラメント構造の時間・空間発展をX 線自由電子レーザーを用いて計測するための予備実験として、ロッド集合体ターゲットに高強度レーザーを照射して3次元構造プラズマを生成・計測した。
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| 自由記述の分野 |
プラズマ物理学
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
宇宙では、様々な高エネルギー天体でベキ乗のエネルギースペクトルを持つ相対論的速度の高エネルギー粒子「宇宙線」が生成されており，標準的な加速機構の一つとして「磁気リコネクション」が提案されている。磁気リコネクション現象の全容解明には、巨視的な全体構造と、リコネクション領域近傍の局所的・微視的な物理過程の理解が不可欠である。しかし、天体のリモートセンシングや地球磁気圏の観測衛星によるその場観測では、巨視的と微視的な物理量を同時に得ることはできない。レーザー実験は、両者を同時に得る事ができるという長所を持ち、「レーザー実験」によって磁気リコネクションの要素物理解明の可能性が示された。
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