2008 Fiscal Year Annual Research Report
原子・分子・輻射過程を伴うプラズマの相乗的複雑性と応用に関する研究
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18340186
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
岸本 泰明 Kyoto University, エネルギー科学研究科, 教授 (10344441)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
前川 孝 京都大学, エネルギー科学研究科, 教授 (20127137)
李 継全 京都大学, エネルギー科学研究科, 准教授 (00437253)
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| Keywords | 相乗的複雑性 / プラズマ着火 / 原子・分子過程 / 電離過程 / 放電・雷過程 |
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| Research Abstract |
平成20年度は以下の研究を進展させた。
1) 統合化粒子コード(EPIC3D)における原子過程の高度化:これまでのトンネルイオン化過程や電子衝突によるイオン化に加えて、単一光子および多光子吸収による光電離過程やX線による内殻電離過程、Auger過程導入し、遠紫外からEUV領域、X線領域の幅広い波長領域において電離素過程を扱うことができるコードに発展させた。これにより、これまでの可視光領域のレーザーと物質との相互作用に加え、EUVやX線領域の電磁波やレーザーと物質との相互作用を含む単波長領域の高エネルギー密度科学の研究を展開することができるようになった。
2) 高強度レーザーに照射された固体炭素の電離ダイナミックスの研究:EPIC3Dをより、高強度レーザーに照射された固体炭素の電離過程の大規模シミュレーションを実現し、レーザー光が伝播しない固体内部において、電離波によって航跡場(プラズマ波)が励起され、それによって電離波面が自己維持される電離波伝播の新しい物理機構を発見した
3) X線自由電子レーザー(XFEL)に照射された生体分子のダイナミックス研究: X線自由電子レーザーによる生体高分子の回折像取得の研究の一貫として、X線が内殻電離過程により吸収されると10keVレベルの高エネルギー電子が発生し、それにより生体高分子が破壊される可能性がある。本研究では、生体高分子を同サイズのクラスターに見立て、EPIC3Dを用いてX線レーザーとクラスターとの相互作用シミュレーションを行うことにより、X線の吸収過程とクラスターの崩壊過程の詳細を解析するとともに、許容されるX線レーザーの許容値を評価した。
4) ミクロなプラズマ乱流とMHDモードの相互作用に関する研究: 時空間スケールの異なるミクロな乱流とマクロなMHDモードの相互作用のシミュレーションとそれに基づく理論研究を推進し、MHDモードが乱流輸送に果たす役割を明らかにした。
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