非発散正規直交ウェーブレット基底を用いたMHD乱流中の磁場生成機構の解明

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22540509
• 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: 岡山理科大学
• 研究代表者: 荒木 圭典 岡山理科大学, 工学部, 准教授 (90299181)
• 研究分担者: 三浦 英昭 核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 准教授 (40280599)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• キーワード: MHD 乱流 / ウェーブレット解析

研究概要

宇宙プラズマ、核融合プラズマ等における磁場生成のメカニズムについてウェーブレット関数を用いた解析を行った。プラズマのモデルとしてホール電磁流体力学方程式を取り上げ、数値シミュレーションを用いて乱流状態における磁場の自発的形成を伴うエネルギー輸送の解析を行った。解析の結果、プラズマの運動と磁場の相互作用による自発的なエネルギー輸送におけるゆっくりとしたエネルギー伝達の補償機構が見出された。

研究成果

• [雑誌論文] Coarse-graining study of homogeneous and isotropic Hall magnetohydrodynamics turbulence (2013)
  • 著者名/発表者名: H. Miura and K. Araki
  • 雑誌名: Plasma Physics and Controlled Fusion 巻: Vol.55 ページ: 14012
  • DOI: doi:10.1088/0741-3335/55/1/014012
  • 査読あり
• [雑誌論文] NonlocalInteraction of Inverse MagneticEnergy Transfer in Hall Magnetohydrodynamic Turbulence (2011)
  • 著者名/発表者名: K. ARAKI and H. Miura
  • 雑誌名: Plasma and Fusion Research 巻: Vol.6 ページ: 2401132
  • DOI: doi:10.1585/pfr.6.2401132
  • 査読あり
• [雑誌論文] Local structures of homogeneous Hall MHD turbulence (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Miura and K. Araki
  • 雑誌名: Journal of Physics:Conference Series 巻: Vol.318 ページ: 072032
  • DOI: doi:10.1088/1742-6596/318/7/072032
  • 査読あり
• [雑誌論文] Contributions of Small Scales to Statistics of Hall MHD Turbulence (2010)
  • 著者名/発表者名: Hideaki MIURA
  • 雑誌名: J. Plasma and FusionResearch SERIES 巻: Vol.9 ページ: 535-540
  • URL: http://www.jspf.or.jp/JPFRS/PDF/Vol9/jpfrs2010_09-535.pdf
  • 査読あり
• [雑誌論文] Orthonormal Divergece-free Wavelet Analysis of Energy Transfer inHall-MHD Turbulence (2010)
  • 著者名/発表者名: Keisuke ARAKI and Hideaki Miura
  • 雑誌名: Plasma andFusion Research 巻: Volume 5Special Issue 2 ページ: S2048
  • 査読あり
• [雑誌論文] Visualization of energy transfer to magnetic energy by rolling-up vortices with uniform backgroundmagnetic field (2010)
  • 著者名/発表者名: Keisuke ARAKI and Hideaki Miura
  • 雑誌名: Journal Plasma and Fusion Research SERIES 巻: Vol.9 ページ: 446-451
  • URL: http://www.jspf.or.jp/JPFRS/PDF/Vol9/jpfrs2010_09-446.pdf
  • 査読あり
• [学会発表] MHD 乱流における非線形相互作用と粗視化 (2012)
  • 著者名/発表者名: 三浦英昭
  • 学会等名: 第26回数値流体力学シンポジウム
  • 発表場所: 国立オリンピック記念青少年総合センター(東京都)
  • 年月日: 20121218-20
• [学会発表] Hall MHD 乱流でのエネルギー輸送の特徴 (2012)
  • 著者名/発表者名: 荒木圭典
  • 学会等名: 第10回日本流体力学会中四国・九州支部講演会
  • 発表場所: 熊本大学(熊本)
  • 年月日: 20121208-09
• [学会発表] Hall MHD 乱流における保存量の選択的散逸 (2012)
  • 著者名/発表者名: 荒木圭典
  • 学会等名: 日本流体力学会年会2012
  • 発表場所: 高知大学(高知)
  • 年月日: 20120916-18
• [学会発表] Contributions of sub-grid-scales to energy transfer in Hall MHD turbulence (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Miura
  • 学会等名: 54th Annual Meeting of the APS Division of Plasma Physics
  • 発表場所: Providence, Rhode Island
  • 年月日: 20120829-1102
• [学会発表] Selective reduction of triad interaction in Hallmagnetohydrodynamic turbulence (2012)
  • 著者名/発表者名: Keisuke Araki
  • 学会等名: The23rd International Congress ofTheoretical and Applied Mechanics
  • 発表場所: Beijing (China)
  • 年月日: 20120821-24
• [学会発表] 一様等方性 Hall MHD 乱流の統計的性質 (2012)
  • 著者名/発表者名: 三浦英昭
  • 学会等名: 日本物理学会第67回年次大会
  • 発表場所: 関西学院大学(西宮)
  • 年月日: 2012-03-27
• [学会発表] 一様等方減衰性 Hall MHD 乱流の統計的性質 (2012)
  • 著者名/発表者名: 三浦英昭
  • 学会等名: 物理学会・天文学会・SGEPSS 合同プラズマ共催セッション「プラズマ宇宙物理」
  • 発表場所: 龍谷大学(京都市)
  • 年月日: 2012-03-21
• [学会発表] 等方 MHD 乱流の渦構造に対する Hall 効果の影響 (2012)
  • 著者名/発表者名: 三浦英昭
  • 学会等名: 第61回理論応用力学講演会
  • 発表場所: 東京大学生産技術研究所(東京都)
  • 年月日: 2012-03-07
• [学会発表] Local structures and energy transfer in homogeneous and isotropic Hall MHD turbulence (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Miura
  • 学会等名: ISHW & APPTC:18th InternationalStellarator/Heliotron Workshop & 10thAsia Pacific Plasma Theory Conference
  • 発表場所: Australian NationalUniversity (Canberra, Australia)
  • 年月日: 2012-01-30
• [学会発表] Hall MHD 乱流における非線形性の逓減 (2011)
  • 著者名/発表者名: 荒木圭典
  • 学会等名: プラズマシミュレータシンポジウム2011
  • 発表場所: 核融合科学研究所(土岐市)
  • 年月日: 2011-09-13
• [学会発表] Orthonormal Divergence- free Wavelet Analysis of Inverse Transfer of Magnetic Energy by the Hall Term (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Araki
  • 学会等名: 20th International Toki Conference
  • 発表場所: Ceratopia Toki (Toki).
  • 年月日: 2010-12-07
• [学会発表] Sub-grid-scale Effects on Short-wave Instability in Magnetized Hall-MHD Plasma (2010)
  • 著者名/発表者名: H. Miura
  • 学会等名: 23rd IAEA Fusion Energy Conference
  • 発表場所: Daejeon Convention Center (Daejeon, Korea Rep.)
  • 年月日: 2010-10-14
• [学会発表] Hall MHD 乱流場を用いた場のモード間相互作用の考察 (2010)
  • 著者名/発表者名: 荒木圭典
  • 学会等名: 日本流体力学会年会 2010
  • 発表場所: 北海道大学(札幌)
  • 年月日: 2010-09-10