| 研究課題/領域番号 |
24540277
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| 研究機関 | 国立天文台 |
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研究代表者 |
加藤 恒彦 国立天文台, 天文シミュレーションプロジェクト, 専門研究職員 (90413955)
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| 研究期間 (年度) |
2012-04-01 – 2016-03-31
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| キーワード | 衝撃波 / 粒子加速 / プラズマ |
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| 研究実績の概要 |
本年度は、１、無衝突衝撃波における粒子加速の大規模1次元シミュレーション、２、プラズマシミュレーションにおける高エネルギー粒子のエネルギーロスの問題の研究、３、相対論的無衝突衝撃波の遷移層における電磁放射の研究、４、電荷を保存する2次元プラズマシミュレーションコードの開発、などを主に行った。１、に関しては、前年度から引き続いて研究を行い、熱的なプラズマ粒子の一部が選択的に加速過程に投入される過程（インジェクション過程）や、衝撃波の上流で電子が加熱される過程に関して詳細に調べた。インジェクション過程に関しては、質量の重いイオンに関してはほぼ定常的に加速過程への投入が起こる事が示されたが、電子に関しては間欠的にしか投入が起こらないという結果が得られた。結果をまとめた論文を執筆・投稿し、採択された。２、に関しても、引き続き研究を行い、相対論的なプラズマ中の高エネルギー粒子のエネルギー減衰率を調べた。その結果、相対論的なプラズマの場合でも、高エネルギー粒子のエネルギーがプラズマ粒子の熱的エネルギーよりも十分に大きければ、非相対論的な場合と同様にエネルギー減衰率が電子慣性長あたりの粒子数に反比例する事などがわかった。３、に関して、主に1次元シミュレーションによって調べたが当初予想していた放射率とは異なる結果が得られ、引き続き研究を行っている。４、に関しては、非並列のコードは完成し、並列化を進めている。さらに2次元の相対論的衝撃波の場合には、数値チェレンコフ光と呼ばれる非物理的な放射が発生する事が知られており、電荷を保存するコードを用いる場合に適用できる対策法の実装を進めている。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
4: 遅れている
理由
シミュレーション法特有の粒子のエネルギーロスの問題が明らかになりその原因と対策を研究する必要が生じた事や、並列化コードのデバッグによる開発の遅れがあり、研究の進展が計画よりも遅れた。
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| 今後の研究の推進方策 |
研究の遅れのほか、採択されたものの掲載が本年度中に間に合わなかった論文もあり、研究期間を当初計画よりも一年延長し研究成果をまとめることとした。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
論文が１つ査読論文誌に掲載決定したが、掲載が決定したのが2月になってからであり、今年度中の掲載は困難である。また、シミュレーション法特有の粒子のエネルギーロスの問題が明らかになりその原因と対策を研究する必要が生じた事や、並列化コードのデバッグによる開発の遅れがあり、研究の進展が計画よりも遅れた。よって、研究期間を延長して次年度も研究を続行し研究成果をまとめることとした。そのため、未使用額が生じた。
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| 次年度使用額の使用計画 |
掲載が決まっている論文の出版費用と、成果発表のための旅費に充てることとしたい。
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