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多種類イオンプラズマにおける電流不安定性

多类型离子等离子体中的电流不稳定性

基本信息

批准号：
11780344
负责人：
樋田美栄子
金额：
$ 0.96万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1999
资助国家：
日本
起止时间：
1999 至 2000
项目状态：
已结题

项目摘要

太陽フレアー時に発生する高エネルギー重イオンの組成異常、地球磁気圏における酸素イオンの加熱現象など、宇宙プラズマにおける重イオン粒子の加速・加熱現象は数多く報告されている。そして、これらの現象において電流不安定性が重要な役割を担っているものと考えられている。本研究は、不安定性の非線形発展とそれに伴う重イオン粒子の加熱機構やエネルギー輸送量等を明らかにすることを目的としている。主成分を水素、副成分を重イオンとするプラズマを対象とし、磁場に沿って流れる電子電流による不安定性について、空間2次元・速度3次元の静電粒子コードを用いてシミュレーション研究を行なっている。昨年度は、弱い電子電流によるイオン音波やイオンサイクロトロン波の不安定性に注目し、電子の速度分布関数f_e(ν_‖)の変化が、波の成長や飽和、イオンへのエネルギー輸送において重要な役割を果たすことを明らかにした。本年度は、これらの現象について理論的な解析を行なった。さらに、強い電流によるブーネマン波等の不安定性についてシミュレーションを行なった。その結果、強い電流はf_e(ν_‖)をより急激に変化させること、また、主成分の水素と副成分の重イオンにはそれぞれ異なったメカニズムでエネルギーが輸送されることを明らかにした。強い電流は、初期にブーネマン不安定性を引き起こし、大きな電位を生成する。この電位により電子が捕捉され、ブーネマン波は飽和し、またf_e(ν_‖)が強く変形を受ける。このf_e(ν_‖)の変化により、初期に安定なイオンサイクロトロン波が不安定化する。水素へのエネルギー輸送はブーネマン波の電位による反射によってもたらされ、重イオンへの輸送はイオンサイクロトロン波との共鳴によって引き起こされる。現在、これらの成果についての論文を2編作成し、投稿中である。

There are many reports on the abnormal composition of the sun, the heating phenomenon of the earth's magnetic field, the acceleration and heating phenomenon of the particles in the universe. The current instability is very important in the study of the phenomenon of heat transfer. This study aims to clarify the non-linear development of instability, the heating mechanism of heavy particles, and the amount of transportation. The main component is water element, the secondary component is heavy, the image is heavy, the magnetic field is heavy, the electron current is heavy, the instability is heavy, the space is heavy, the velocity is heavy, and the electrostatic particle is heavy. In the past year, the instability of weak electron current, sound wave, electron velocity distribution, f_e(v_), wave growth and saturation, and electron propagation have been studied. This year's analysis of the phenomenon and theory of the phenomenon is carried out. In addition, the instability of high current, high voltage and high voltage, such as high voltage and high voltage, can be realized. As a result, the strong current f_e(v_i) is rapidly excited, and the main component and the secondary component are transported. Strong current, initial instability, large potential generation The potential of the electron is captured, the wave is saturated, and the f_e(v_) is strongly distorted. f_e(ν_π) is unstable in the initial stage. The transmission of water is a reflection of the potential of the wave, and the transmission of water is a resonance of the wave. Now, the results of this paper are published in two parts, and the submission is in progress.