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Collisionless shock generation and particle acceleration using power laser

使用功率激光产生无碰撞冲击和粒子加速

基本信息

批准号：
22H00119
负责人：
坂和洋一
金额：
$ 27.04万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2026-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

本研究の目的は、宇宙・天体プラズマと実験室プラズマの専門家の連携により、学際的学術分野であるパワーレーザーを用いた実験室宇宙物理学「レーザー宇宙物理学」の手法によって、「いかにして無衝突衝撃波が生成され、それによってどのように粒子が加速されているか」という問いを解明するために必要な要素物理を明らかにすることである。この重要な「問い」がこれまで解明されなかった原因の1 つは、天体のリモート観測では分解能が不足しており、衝撃波や乱流磁場の物理量および加速粒子の時間・空間発展を詳細に計測することが困難だからである。本研究では、新規実験手法・計測器・計測手法と、ここ数年間に国内外で新たに開発され共用実験に提供された新しいパワーレーザー群を用いて、「無衝突衝撃波による宇宙線加速機構解明」に重要な役割を果たす「無衝突衝撃波生成」「乱流磁場生成・増幅」「粒子加速」の3つの素過程を明らかにする。そのため、[1] 無衝突磁化衝撃波: 宇宙に普遍的に存在する外部磁場中の磁化衝撃波、[2] 無衝突電磁(ワイベル)衝撃波: γ線バーストなどの高エネルギー天体に存在すると考えられているワイベル不安定性によって生成された自己生成乱流磁場中の電磁衝撃波、 [3] 無衝突静電衝撃波: 磁場を伴わない静電的な衝撃波、の3つの小課題に細分化して実験を行った。[1]では、磁化衝撃波の長時間計測において、衝撃波面の不安定化が観測された。[2]では、焦点距離の短いプラズマ集光ミラーシステムを設計・作成し、レーザー実験に導入した。[3] では、 a_0 ~ 2程度のpsレーザー LFEXを用いて行った無衝突静電衝撃波生成実験のデータ解析を行い、臨界密度程度のプラズマ中ではプロトンのみが無衝突静電衝撃波によって加速されていることを明らかにした。

The purpose of this study is to study the purpose of this study, the purpose of this study is to study the purpose of this study. Please tell me that the particles are accelerated by the physics of essential elements. It is very important to understand the cause of the accident, the decomposition energy of the celestial body, the physical quantity of the turbulent magnetic field, the acceleration of particles, the space exhibition, the calculation of the number of particles in space, the energy of the decomposition of celestial bodies, the energy of the decomposition of celestial bodies, and the acceleration of particles in time, space and space. In this study, new rules and regulations have been used to calculate the manipulation of the instrument, and in the past few years, both at home and abroad have been launched to share information and to provide information on the use of new equipment and equipment in the community. The Universe Line Accelerator explains that it is very important to generate random waves, such as turbulent magnetic field generation, particle acceleration, and so on. Abnormal magnetization waves: the universal existence of magnetization waves in the external magnetic field, magnetization waves in the external magnetic field, magnetic waves in the cosmos, γ waves in the external magnetic field, magnetic waves in the turbulent magnetic field generated by themselves. [3] non-sudden static electric wave: the magnetic field is accompanied by the quiet wave of the magnetic field, and the small problems of the magnetic field are divided into two parts. [1] the wave waves of magnetization and magnetization are measured for a long time, and the wave surface is unstable. [2] the distance of focus and focus is short. The design of the device is made, and the equipment is input. [3] at the temperature level of 0 ~ 2, the ps thermal LFEX is used to generate shock-free static waves in the temperature range, and the critical density is high in the temperature range.

项目成果

期刊论文数量（21）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Ultrafast visualization of an electric field under the Lorentz transformation

DOI：
10.1038/s41567-022-01767-w
发表时间：
2022-10
期刊：
Nature Physics
影响因子：
19.6
作者：
M. Ota;K. Kan;Soichiro Komada;Y. Wang;V. Agulto;V. Mag-usara;Y. Arikawa;M. Asakawa;Y. Sakawa;T. Matsui;M. Nakajima
通讯作者：
M. Ota;K. Kan;Soichiro Komada;Y. Wang;V. Agulto;V. Mag-usara;Y. Arikawa;M. Asakawa;Y. Sakawa;T. Matsui;M. Nakajima

High-intensity laser driven ion acceleration by collisionless electrostatic shock in a multicomponent-ion plasma

高强度激光驱动多组分离子等离子体中无碰撞静电冲击的离子加速