速度分布関数の直接計測による磁気リコネクション現象のエネルギー変換機構の解明

通过直接测量速度分布函数阐明磁重联现象的能量转换机制

基本信息

批准号：
22KJ1009
负责人：
染谷諒
金额：
$ 1.6万
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：
2023
资助国家：
日本
起止时间：
2023-03-08 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ1009/
关键词：
磁気リコネクションイオン流速計測スケーリング則

项目摘要

本報告期間前半は本研究室の磁気リコネクション発生装置が改修作業中であり開発したプローブアレイを用いた追加実験ができなかったため, この期間を利用し改修作業後更に詳細に磁気リコネクションにおけるイオン加速・加熱機構を考察できるよう, イオン速度分布関数計測の計測点の2次元化と, これまで計測できていた速度のZ, R成分に加えてθ成分も計測可能にする改良を進めた.従来の計測では2本の平行なガラス管内に受光機構を配列し, 挟まれた1直線上の計測点に対しての計測であったため, 計測点は1次元, 計測可能な速度成分は2本のガラス管が張る平面上の2成分に留まっていた。これをガラス管と観測視線の配置を変更することで, 計測点を2次元化し, 更に3成分の速度を計測できるように改良し. また, この改良に伴い観測視線が大幅に増加するため, 最大128チャンネルを同時に分光計測できる分光システムを構築した.実験装置の改修を終えた後期には, 以上のように作成した三成分(Z, R, θ)流速計測型ドップラープローブと128ch分光システムを用いて磁気リコネクション中のイオン速度計測の初期計測を行った. イオン流速のθ方向成分を計測することに成功した一方で，　計測点の2次元化については光量が合体面（Z = 0）から離れるに従って小さくなるために同時計測を行うには光量の調整などの工夫が必要であることが新たに分かった. また，リコネクション磁場強度を変化させてイオン流速を計測したところ，イオンアウトフローとリコネクション磁場強度との間に相関が見られた. これはイオン温度がリコネクション磁場の増加に伴って増加するスケーリング則に一致する結果である.

在本报告期的上半年，该实验室中的磁重新连接发生器正在进行翻新工作，并且不可能使用探针阵列进行其他实验。因此，在翻新工作之后，我们进行了测量点二维，其中可以更详细地考虑离子速度分布函数测量值，并改进了测量点以允许测量离子加速度和磁性重新连接中2个维度的磁性重新连接中的离子加速机制，以及θ组件的量度还可以衡量Z和Rements for Z and Rements，以使Z and Rements comlects velocted compeents velocs evelocs and veloce velocs and veloce veloce veloce and veloce and velocs and velocs and velocs and。在常规测量值中，将光感受器机理排列在两个平行的玻璃管中，并在一条直线上测量测量点，因此测量点为一个维度，将可测量的速度组件放在平面上的两个组件中，位于两个玻璃管上。通过更改玻璃管的排列和观察线的排列，测量点转换为二维，可以测量三个组件的速度。此外，由于改进，观察线将大大增加，构建了一个光谱系统，该系统可以同时测量多达128个通道。在完成实验设备完成后的后期，使用三组分（Z，R，θ）流速测量型多普勒探针和128-CH Spectroscic System使用三组分（Z，R，θ）进行了磁性测量的初始测量。虽然我们能够测量离子流速度的θ方向成分，但新发现的是，对于测量点的二维化，光量随着光线达到距组合表面的距离（z = 0）的距离而降低，因此，新发现的发现，以便进行同时测量，以便调整尺寸的量，以便执行同时测量的量，以调整光的量。此外，当我们更改磁场强度以测量离子流速度时，我们测量了离子流速度。在离子流出和重新连接磁场强度之间发现了相关性。这是与比例定律相吻合的结果，即离子温度随重新连接磁场的增加而增加。