人工磁気圏とパルス陽電子源を活用した電子・陽電子プラズマの研究

2022 年度 審査結果の所見

• 研究課題/領域番号: 22H00115
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 中区分14:プラズマ学およびその関連分野
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 齋藤 晴彦 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 准教授 (60415164)
• 研究分担者: 佐藤 直木 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 助教 (60872893) ; 柳 長門 核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 教授 (70230258)
• 研究期間 (年度): 2022-04-01 – 2023-03-31

研究の概要

本研究は、磁気浮上ダイポール装置が作り出す人工磁気圏を反物質閉じ込め装置として活用することで、電子陽電子プラズマを実験室に実現する。線形加速器ベースのパルス陽電子ビームをダイポール磁場中へと高効率で入射し、電子とのプラズマとしての同時閉じ込めを実現する。また、生成した電子・陽電子プラズマの分散関係と安定性に着目し、ペアプラズマの集団現象を解明する。

学術的意義、期待される成果

電子陽電子プラズマを実験室に実現することでこれまで理論シミュレーション研究でしか行われてこなかった反物質プラズマ研究が初めて可能となり、その集団現象の学理構築に向け、貢献することが期待できる。特に実験室において電子陽電子プラズマの特異な波動や安定性、輸送の研究を推進することで高エネルギー天体で観測されている粒子加速や衝撃波形成の物理機構の解明へ貢献できる。