Radiation hydrodynamics simulation considering kinetic effect of the near relativistic laser plasma interaction

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レーザープラズマの輻射流体シミュレーションのための近相対論レーザープラズマ相互作用を考慮したレーザー吸収・高速電子発生の数値モデル構築のためにシミュレーションから得られたデータの収集、整理を行った。すなわち、高強度レーザーを固体ターゲットへ照射した際に形成される長尺な密度スケールをもつプラズマにおける近相対論レーザープラズマ相互作用の運動論シミュレーションについて、１次元のPICシミュレーションを用いて、レーザー強度、プラズマ密度のスケール長を変化させ、発生する電子のスペクトル、散乱光、レーザーエネルギーの吸収率等のデータ収集を行った。また、その過程で、1次元PICシミュレーションにおいてラマン散乱の発生が1次元的な構造の影響を受けやすいことが明らかになったことから、多次元的な構造の影響を調べるために２次元シミュレーションによってそれらの影響を調べることも必要と考え、その計算の準備として２次元コード整備にも着手した。以上の運動論シミュレーションから得られたデータからモデルを構築し、輻射流体シミュレーションコードに組み込むために、フォッカー・プランクコードの2次のモーメント式までを考慮した簡易フォッカー・プランクを改良し、完全陰解法手法に基づく安定なシミュレーションコードを開発、構築した。これらのシミュレーションは大阪大学サイバーメディアセンターの大型計算機で実行され、その利用負担金を経費として計上した。また、得られたデータ処理・保管のためにPCを１台購入した。日本物理学会、プラズマ・核融合学会、および日本流体力学学会等の主催する各種会議に参加し、本研究による成果の発表、関連する情報収集に努めた。そのための旅費、参加費を経費として計上した。