非線形波動成長理論に基づくトリガードエミッション発生機構のシミュレーション研究

基于非线性波增长理论的触发发射产生机理仿真研究

• 批准号: 21840011
• 负责人: 加藤 雄人
• 金额: $ 1.62万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21840011/
• 关键词: 超高層物理学; 計算物理; 磁気圏・電離圏; 宇宙科学; ホイッスラーモード; 非線形波動粒子相互作用; 計算機実験

本研究課題は、研究代表者らが提唱する新たな非線形波動成長理論の適用例として、VLFトリガードエミッションの励起過程に着目し、従来の理論とは質的に異なる新たな観点からその生成機構を議論するとともに、近年新展開を見せ観測データの蓄積も進みつつあるトリガードエミッションの観測研究との比較から理論そのものの検証を目的として実施された。大規模並列計算によるプラズマ粒子シミュレーションを用いて、トリガードエミッションの発生機構を自己無撞着な計算機実験により再現すると共に、非線形波動成長理論に基づいた考察から物理素過程を究明、発生条件の本質的な理解を試みた。交付された補助金は、研究活動の実施に必要とされる計算機環境の整備と、国内で開催された国際会議における情報収集ならびに計算機実験により得られた成果の報告のための旅費として使用させていただいた。計算機実験の結果からは、トリガードエミッションの発生過程で見られる周波数の時間的上昇率の大きさが、印加される波動の振幅に依存して変化すること、さらに、波動の発生過程で電子の速度分布に現れる電磁的電子ホールの大きさが、非線形波動成長理論に基づく予測と非常に良く合致することが示されており、学術論文としての投稿を準備している。本研究課題の遂行により得られた知見は非線形波動成長過程の本質的理解に大きく貢献することが期待され、また、本研究計画の発展として位置付けられる研究課題・若手研究(A)「放射線帯非線形波動粒子相互作用のシミュレーション研究」が平成22年度より開始する予定である。

This research topic focuses on the application of the new nonlinear ratio growth theory proposed by the research representatives, and the discussion of the new nonlinear ratio growth theory and the generation mechanism of the new nonlinear ratio growth theory In recent years, new developments have been made in the study of the accumulation of data and the comparison of theoretical data and practical data. Large Scale Parallel Computing: A Study of Physical Element Processes and an Attempt to Understand the Nature of Evolution Conditions The cost of delivering grants, research activities, and information to international conferences Computer simulation results show that the time rate of rise of the number of cycles, the amplitude dependence of the ratio, the electron velocity distribution, the electromagnetic electron velocity distribution, the nonlinear ratio growth theory, the fundamental prediction, and the very good convergence of the electron velocity distribution are all very important. Academic paper preparation for submission This research project is expected to contribute greatly to the understanding of the nature of the nonlinear fluctuation growth process, and the development of this research project is expected to be carried out in the future.

项目成果

Study of the threshold of wave amplitude in generating chorus emissions

产生合唱发射波幅阈值的研究

• 发表时间: 2009
• 作者: Yuto Katoh;Yoshiharu Omura
• 通讯作者: Yoshiharu Omura

Rapid energization of radiation belt electrons by nonlinear wave trapping

• DOI: 10.5194/angeo-26-3451-2008
• 发表时间: 2008-11
• 期刊: Annales Geophysicae
• 影响因子: 1.9
• 作者: Y. Katoh;Y. Omura;D. Summers

Relationship between the frequency sweep rates and the wave amplitude in the generation process of whistler-mode chorus emissions

哨声模式合唱发射过程中扫频速率与波幅的关系

• 发表时间: 2009
• 作者: Yuto Katoh;Yoshiharu Omura
• 通讯作者: Yoshiharu Omura

Simulation of mode conversion from UHR-mode wave to LO-mode wave in an inhomogeneous plasma with different wave normal angels

不同波法向角的非均匀等离子体中 UHR 模波到 LO 模波的模式转换仿真

• 发表时间: 2009
• 期刊: Earth Planets Space 61
• 作者: Kalaee;M.J.;T.Ono;Y.Katoh;M.Iizima;Y.Nishimura
• 通讯作者: Y.Nishimura