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磁束管合体を用いた粒子運動論的プラズマ構造形成の解明

使用磁通管合并阐明粒子动力学等离子体结构的形成

基本信息

批准号：
16J07924
负责人：
西田賢人
金额：
$ 1.79万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2016
资助国家：
日本
起止时间：
2016-04-22 至 2019-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16J07924/
关键词：
プラズマ合体磁気リコネクション磁場反転配位異極性合体極性効果エネルギー変換 Particle-In-Cell 自己組織化高ベータ磁束管合体適合粒子細分化法高ベータ配位磁場反転配位の自己組織化合体生成定常電流駆動

项目摘要

2つのプラズマ配位を軸方向に移送し，衝突合体することでより高性能な配位へと生成緩和させるプラズマ合体法の運動論効果を含んだ数値シミュレーションを行うため，本研究では円筒座標系Particle-In-Cellコードを新規開発し，大規模計算を行った．昨年度に開発した適合粒子細分化Particle-In-Cellコードに加えて，HPCにおける高効率の計算実行のため，電磁場・粒子共に領域分割法によるプロセス並列化を導入した．さらに並列化効率向上のため，系の発展に従い動的に分割領域を決定する動的領域分割を開発したコードに追加実装した．コード開発により，Particle-In-Cellによるスフェロマック合体の現実的な数値計算が可能となり，運動論効果が重要となる合体時の磁気リコネクション現象が引きおこす磁場・粒子のエネルギー変換効果を検証した．スフェロマック合体では初期配位が有するトロイダル磁場の極性と二流体効果によって流速構造に非対称性が発現することが知られていたが，本研究ではイオン温度や静電ポテンシャルにも非対称性を生じさせることを明らかにした．イオンが得るエネルギーが径方向内外で異なることを示した一方で，イオンの粒子・エネルギー流束からエネルギー総量には極性効果は影響を及ぼさない．円筒座標系による体積要素の差異が影響するため，比較的低いエネルギーをもつイオンを多数生成するモードと，比較的高いエネルギーをもつイオンを少数生成するモードが極性効果によって選択し得ることを示した．また，エネルギー変換の計算から，電子は散逸領域内部で誘導電場によって主にエネルギーを獲得し，散逸領域端部において静電場によりエネルギーを失う．電子散逸領域端部付近にイオンを加速する静電位が形成されることから，静電場を介した電子・イオン間のエネルギー授受を示唆している．

2. In the direction of coordination, it is necessary to transfer, the combination of high-performance coordination generation and the combination of high-performance coordination and high-performance coordination. The results of the dynamic discussion include the number of data, and the standard of the cylinder seat in this study is the beginning of the new regulation of Particle-In-Cell. Large-scale calculation. Last year, we started to synthesize particles to differentiate Particle-In-Cell particles, to increase the frequency of HPC particles, to calculate the high frequency of particles, to calculate the frequency of particles in the magnetic field, and to calculate the parallelization of particles in the magnetic field. The parallelization rate is higher than that of others. It is the division of the domain of the campaign to determine the domain of the campaign. It is necessary to add additional equipment. The cost of the Particle-In-Cell system may be calculated as a whole. The results of the kinetic theory show that when the magnetic field is integrated, the magnetic field particles in the magnetic field do not change, the particles in the magnetic field, the particles in the magnetic field, the magnetic field, the particles in the magnetic field, the flow rate in the two fluids, the velocity of flow, the flow rate, the In this study, the temperature, temperature Particles, tubes, particles, tubes, tubes and tubes. In comparison, a small number of high-level customers generate high-level data. If they are selected, they are shown to be registered. If they are selected, they are calculated to be successful, while those in the field of electronic communication and distribution are highly recommended. At the end of the dissipative field, the static electric field is damaged. The end of the dissipative field is close to accelerating the formation of the static electric potential, and the static field is used to introduce the electronic equipment.

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Particle-In-Cellシミュレーションを用いた異極性Spheromak合体の数値計算

使用细胞内颗粒模拟对异极 Spheromak 聚结进行数值计算

DOI：
发表时间：
2018
期刊：
影响因子：
0
作者：
YU;Wansik;Eiichi NAKAKITA;Kosei YAMAGUCHI;Masaru KUNII;and Tsutao OIZUMI;橋本慧;西田賢人，堀内利得，Y. Sethivoine，宇佐見俊介，小野靖
通讯作者：
西田賢人，堀内利得，Y. Sethivoine，宇佐見俊介，小野靖

Particle-In-Cell Simulation of Helicity Relaxation Mechanism of Counter-Helicity Spheromak Merging

反螺旋球体合并的螺旋弛豫机制的粒子内模拟