非局所エネルギー輸送による流体不安定性の安定化機構

本研究は2次元のフォッカープランク方程式を解き、電子の速度分布関数の時間発展を求める数値計算コードを開発し、従来のような電子の速度分布関数がMaxwell分布であると仮定した熱伝導計算を用いる事無く、非局所電子熱輸送を考慮した数値シミュレーションで流体不安定性の安定化機構を解明しようとするものである。まず本研究の中心的手段である2次元のフォッカー・プランク方程式解法については従来用いてきた繰り返し計算によるimplicit法が2次元、長時間の計算に耐える程の数値安定性を持たないため、より安定で精度の高い解法の開発が必要であった。本研究において様々なスキームを開発・検討し、Full Matrixを解く完全implicit法において従来から用いている繰り返し計算による収束法を越える数値安定度と計算時間の短縮が達成できた。開発された2次元フォッカー・プランクコードを用いて熱伝導計算を行い、∇ρ×∇pの項による磁場の生成を確認した。また、温度擾乱の時間的、空間的な緩和を従来の熱伝導と比較し、非局所的な電子熱伝導により温度擾乱がより密度の高いシェル内部まで浸透する可能性を見出したが、さらに波長依存性を詳細に調べなければ一般的な結論を下すことは出来ない。また、非局所電子熱輸送モデルとフォッカープランクシミュレーションの結果を比較することで、それぞれの有効性を確認する共同研究を米国ロチェスター大と開始し、現在解析・比較作業、非局所熱輸送についての議論を開始した。流体不安定性の安定化機構に関して、レーザーの屈折による吸収熱量の空間変調、アブレーション付近で発生する磁場の影響の評価・検討を行った。

本研究は2次元のフォッカープランク方程式を解き、電子の速度分布関数の時間発展を求める数値計算コードを開発し、従来のような電子の速度分布関数がMaxwell分布であると仮定した熱伝導計算を用いる事無く、非局所電子熱輸送を考慮した数値シミュレーションで流体不安定性の安定化機構を解明しようとするものである。まず本研究の中心的手段である2次元のフォッカー・プランク方程式解法については従来用いてきた繰り返し計算によるimplicit法が2次元、長時間の計算に耐える程の数値安定性を持たないため、より安定で精度の高い解法の開発が必要であった。本研究において様々なスキームを開発・検討し、Full Matrixを解く完全implicit法において従来から用いている繰り返し計算による収束法を越える数値安定度と計算時間の短縮が達成できた。開発された2次元フォッカー・プランクコードを用いて熱伝導計算を行い、∇ρ×∇pの項による磁場の生成を確認した。また、温度擾乱の時間的、空間的な緩和を従来の熱伝導と比較し、非局所的な電子熱伝導により温度擾乱がより密度の高いシェル内部まで浸透する可能性を見出したが、さらに波長依存性を詳細に調べなければ一般的な結論を下すことは出来ない。また、非局所電子熱輸送モデルとフォッカープランクシミュレーションの結果を比較することで、それぞれの有効性を確認する共同研究を米国ロチェスター大と開始し、現在解析・比較作業、非局所熱輸送についての議論を開始した。流体不安定性の安定化機構に関して、レーザーの屈折による吸収熱量の空間変調、アブレーション付近で発生する磁場の影響の評価・検討を行った。