Elucidation of a Novel Ion Heating Mechanism Utilizing the Characteristics of Whistler Waves and Its Application Development

利用惠斯勒波特性的新型离子加热机制的阐明及其应用开发

基本信息

  • 批准号:
    21K03500
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 2.66万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
  • 财政年份:
    2021
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2021-04-01 至 2024-03-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

本研究では、臨界密度のないホイッスラー波の伝播特性を利用し、新奇なプラズマ加熱機構を提唱している。本年度は、定在ホイッスラー波を媒介した新しい電子加熱に関するプラズマ粒子シミュレーションの実施と、解析的な理論モデルの構築を行った。この現象は、レーザープラズマ実験だけでなく中性子星磁気圏プラズマでも起こりうる共通した物理現象であることがわかっている。特に天体応用に関しては、高速電波バーストと呼ばれる現象への応用が期待されるため、マグネターと呼ばれる強磁場中性子星における物理パラメータでの数値シミュレーションを重点的に行った。その結果、もし中性子星表面で大振幅の電磁波(ホイッスラー波もしくはアルフベン波)が励起された場合、その電磁波が磁気圏を通過できるためのおおよその条件を導き出すことに成功した。電磁波が通過できない場合は、電磁波のエネルギーは電子に吸収される。相対論的速度にまで加速された電子は、すぐさまガンマ線やX線を放出し、輻射のエネルギーに変換される。さらに、その輻射場の中で光子の衝突によって電子・陽電子の対生成が起こりうるため、最終的にはペアプラズマのエネルギーに変換されることが示唆される結果となっている。ただし、現状では磁力線に沿った方向に伝播する電磁波の場合のみを考慮しているため、磁力線に対して角度を持って伝播する場合や、多次元の効果を考慮した場合など、より現実的な状況での極限プラズマ中での大振幅電磁波の伝播特性やエネルギー変換過程に興味を持って研究を展開している。
This study で は, critical density の な い ホ イ ッ ス ラ ー wave の 伝 information by using し を, novel な プ ラ ズ マ heating institution を mention sing し て い る. は, this year in ホ イ ッ ス ラ ー wave を medium し た new し い electronic heating に masato す る プ ラ ズ マ particle シ ミ ュ レ ー シ ョ ン の be と, analytic theory of な モ デ ル の line build を っ た. こ の は, レ ー ザ ー プ ラ ズ マ be 験 だ け で な く neutral component magnetic 気 sha-lu プ ラ ズ マ で も up こ り う る common し た physical phenomena で あ る こ と が わ か っ て い る. に celestial 応 used に masato し て は, high-speed waves バ ー ス ト と shout ば れ る phenomenon へ の 応 with が expect さ れ る た め, マ グ ネ タ ー と shout ば れ る strong magnetic neutral trade に お け る physical パ ラ メ ー タ で の the numerical シ ミ ュ レ ー シ ョ ン を focus line に っ た. そ の results, も し large amplitude の is neutral で component surface electromagnetic wave (ホ イ ッ ス ラ ー wave も し く は ア ル フ ベ ン wave) が wound up さ れ た occasions, そ の が electromagnetic wave magnetic 気 sha-lu を through で き る た め の お お よ そ を の conditions き out す こ と に successful し た. Electromagnetic waves が are absorbed by で な な in a が situation, electromagnetic waves <s:1> エネ ギ ギ に electrons に される. The speed of phase theory of seaborne に ま で accelerate さ れ た electronic は, す ぐ さ ま ガ ン マ line や X-ray を release し, radiation の エ ネ ル ギ ー に variations in さ れ る. さ ら に, そ の radiation field in the の で photon の conflict に よ っ て, Yang electronic の generated seaborne が up こ り う る た め, eventually に は ペ ア プ ラ ズ マ の エ ネ ル ギ ー に variations in さ れ る こ と が in stopping さ れ る results と な っ て い る. た だ し, status で は lines に along っ た direction に 伝 sowing す る electromagnetic の occasions の み を consider し て い る た め, the lines of magnetic force に し seaborne て Angle を hold っ て 伝 sowing す る や, multidimensional の unseen fruit を consider し た occasions な ど, よ り now be な condition で の limit プ ラ ズ マ で in large amplitude wave の is の 伝 seeding feature や エ ネ ル ギ ー に tumblers variations in process Youdaoplaceholder0 holds って to study を to expand <s:1> て る る.

项目成果

期刊论文数量(15)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
強磁場下における特異な波動粒子相互作用
强磁场下独特的波粒相互作用
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    寺坂健一郎;吉村信次;荒巻光利;佐野孝好
  • 通讯作者:
    佐野孝好
Alfv?n Number for the Richtmyer?Meshkov Instability in Magnetized Plasmas
磁化等离子体中 Richtmyer?Meshkov 不稳定性的 Alfv?n 数
  • DOI:
    10.3847/1538-4357/ac141e
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Masato Tsutsumi;Nen Saito;Daisuke Koyabu;Chikara Furusawa;Sano Takayoshi
  • 通讯作者:
    Sano Takayoshi
強磁場中における相対論的波動粒子相互作用
强磁场中的相对论波粒相互作用
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    寺坂健一郎;吉村信次;斉藤稔;城地保昌;佐野孝好
  • 通讯作者:
    佐野孝好
Relativistic two-wave resonant acceleration of electrons by colliding large-amplitude Alfven waves
大振幅阿尔文波碰撞导致电子的相对论两波共振加速
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    G. Masaoka;T. Pikuz;K. Katagiri;R. Kodama;T. Okuchi;B. Albertazzi;M. Koenig;K. Miyanishi;K. Sueda;T. Yabuuchi;M. Yabashi;Takayoshi Sano
  • 通讯作者:
    Takayoshi Sano
Acceleration of Relativistic Particles in Counterpropagating Circularly Polarized Alfv?n Waves
反向传播圆偏振 Alfv?n 波中相对论粒子的加速
  • DOI:
    10.3847/1538-4357/acbb6d
  • 发表时间:
    2023
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Isayama S.;Takahashi K.;Matsukiyo S.;Sano T.
  • 通讯作者:
    Sano T.
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液体試料の衝撃波圧縮による氷惑星内部状態の生成
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  • 影响因子:
    0
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  • 通讯作者:
    兒玉了祐
高密度Diamond-Like-Carbon生成のためのパルス大強度電子ビームで加速された飛翔体速度計測系の構築
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  • DOI:
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
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  • 通讯作者:
    藤岡 慎介
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  • DOI:
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    梅田 悠平;奥地 拓生;関根 利守;佐野 孝好;犬伏 雄一;片桐 健登;兒玉 了祐;宮西 宏併;瀬戸 雄介;清水 健二;篠田 圭司;末田 敬一;富樫 格;冨岡 尚敬;藪内 俊毅;尾崎 典雅
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    2018
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  • 通讯作者:
    兒玉 了祐
孤立量子多体系における熱平衡化と量子情報の非局所化
孤立量子多体系统中量子信息的热平衡和离域
  • DOI:
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    細見 実;尾崎 典雅;松岡 健之;宮西 宏併;瀬戸 雄介;梅田 悠平;片桐 健登;西川 豊人;向井 幹二;向井 啓一郎;寒河江 大輔;上村 伸樹;森岡 信太朗;福井 敬也;真木 隆太郎;小倉 広之;中島 彰吾;佐野 孝好;兒玉 了祐;Hitoshi Miyasaka;松永和成;D. Kan;伊與田英輝
  • 通讯作者:
    伊與田英輝

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    2024
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    Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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    23H01151
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    2023
  • 资助金额:
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    22KJ2443
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    2023
  • 资助金额:
    $ 2.66万
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  • 资助金额:
    $ 2.66万
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    2023
  • 资助金额:
    $ 2.66万
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