• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2024 年度 研究成果報告書

各種エントロピー理論に基づいた弱電離非平衡プラズマの温度の再考

研究課題

  • PDF
研究課題/領域番号 22K03566
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分14010:プラズマ科学関連
研究機関東京科学大学

研究代表者

赤塚 洋  東京科学大学, 総合研究院, 准教授 (50231808)

研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
キーワード非平衡プラズマ / エントロピーと温度 / 統計物理学 / 電子エネルギー分布関数 / 励起温度 / ツァリスエントロピー
研究成果の概要

水素プラズマ中の励起状態密度分布、さらには低温弱電離プラズマの電子エネルギー分布に着目して、その非加法的エントロピーから新たに定義される各種の温度について計算し、巨視的な意味で理解される「各種温度」と、エントロピーを用いて偏微分計算から導出される「統計力学的温度」の関係を検討した。Tsallis エントロピーから計算される温度Tq-Tsallis は厳密に確率密度分布から計算される Tq-β と同一であった。さらに、既知の事実である Tq-Tsallis = Tq-βのみならず、q-平均温度 T<Uq>がこれらTq-Tsallis および Tq-βと同一となることが確認された。

自由記述の分野

プラズマ科学

研究成果の学術的意義や社会的意義

非平衡プラズマ中においては、電子エネルギー分布関数や、励起状態数密度分布は、一般に Boltzmann 分布には従わない。そのような非平衡状態に対しても、統計力学的には、エントロピーSと内部エネルギーU を用い、 1/T = ∂S/∂U として温度Tを定義できる可能性がある。この計算においてはエントロピー最大化の原理が適用されるべきであり、非平衡の場合にはGibbsエントロピーではなく、Tsallisあるいは Renyiのエントロピーなどの非加法的エントロピーが候補となるが、その予想が正しいことが証明された。

URL: 

公開日: 2026-01-16  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi