強磁場環境下における超高強度レーザーと高エネルギー密度プラズマとの相互作用の物理

强磁场环境下超高强度激光与高能量密度等离子体相互作用物理

• 批准号: 17J02020
• 负责人: 畑 昌育
• 金额: $ 2.83万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2017
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2017-04-26 至 2020-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17J02020/
• 关键词: キロテスラ磁場; 超高強度レーザー; ホイッスラー波; 誘導ブリルアン散乱; 電磁粒子シミュレーション; 超高強度ピコ秒レーザー

昨年度の研究成果により，冷たいプラズマモデルの線形理論ではカットオフのないホイッスラー波が，有限のパルス幅しか高密度プラズマ中を伝播できないことが明らかになった．ホイッスラー波の伝播阻害要因としては誘導ブリルアン散乱が考えられ，シミュレーションにおけるイオン位相空間の計測により，ホイッスラー波の伝播阻害の起こる時刻においてイオン音波の強い励起が確認された．そこで，本年度は，イオン音波の成長率のレーザー振幅依存性を電磁粒子シミュレーションにより調べ，誘導ブリルアン散乱の理論予測との比較を行った．その結果，シミュレーション結果は，イオン音波の成長率がレーザー振幅のおよそ2/3乗に比例することがわかり，これは理論予測と一致した．加えて，透過ホイッスラー波のパルス長は，レーザー振幅のおよそ－2/3乗に比例していることがわかり，イオン音波の成長によって透過ホイッスラー波のパルス長が制限されることが透過パルス長のレーザー振幅依存性からも明らかになった．また，透過パルス長の外部磁場強度および低密度プラズマのスケール長に対する依存性についても複数のシミュレーションにより調べたところ，外部磁場強度を強くするほど，スケール長を長くするほど，透過パルス長が長くなる傾向にあることがわかった．これらの結果は，超高強度ホイッスラー波の高密度領域伝播条件の導出をする上で非常に有用であり，レーザー核融合への応用だけではなく宇宙プラズマ中を伝播するホイッスラー波の物理の理解にも資するものである．

Last year's research results showed that the linear theory of the cold and high density of the high density of the high density of The main reason for the propagation resistance of theイスーThis year, we compared the theoretical predictions of the growth rate and amplitude dependence of electromagnetic particles and induced scattering. The results show that the growth rate of sound waves is consistent with the theoretical prediction. The amplitude of the wave is proportional to the length of the wave. The amplitude of the wave is proportional to the length of the wave. The amplitude of the wave depends on the length of the wave. The external magnetic field strength of the transmission line is too low, and the external magnetic field strength of the transmission line is too high. The results are very useful for deriving propagation conditions for ultra-high intensity waves in the high-density domain.

项目成果

Effects of strong external magnetic fields on laser-plasma-interactions

强外部磁场对激光等离子体相互作用的影响

• 发表时间: 2017
• 作者: M. Hata;H. Sakagami;Y. Sentoku;and H. Nagatomo
• 通讯作者: and H. Nagatomo