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。

进行这项研究主题是为了验证触发排放的理论，重点介绍VLF的激发过程触发了触发的排放，作为研究人员提出的新的非线性波增长理论的应用的一个例子，并讨论了与新的观点相比，与传统理论的质疑相比，该研究的新观点与常规研究相比，这是对等级研究的质疑，并构成了Emiss的研究，这是既定性的，又是在既定性研究的效果。累积观察数据。使用血浆颗粒模拟使用大规模平行计算，通过自洽的计算机实验再现了触发的发射产生的机制，并根据非线性波生长理论从考虑因素研究了物理过程，并尝试了一项尝试了解生成的基本条件。赠款被用作差旅费，以准备进行研究活动所需的计算机环境，以在日本举行的国际会议上收集信息，并报告通过计算机实验获得的结果。计算机实验的结果表明，在触发的排放过程中看到的时间上升频率的幅度取决于所施加波的振幅，并且基于培训的培训，基于培训的训练，在波的产生过程中，电磁电子孔中出现的电磁电子孔的大小非常匹配。预计通过实施本研究主题获得的发现将对非线性波增长过程的基本理解产生重大贡献，并且计划于2010年开始研究主题和年轻研究（a）“对辐射频段非线性波粒子相互作用的仿真研究”。

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