Transcript Case 1: Electron heating of the target - 領域 2

日本物理学会09年第64回年会
2009年3月29日 13:30−17:00
現代プラズマ科学の最前線～
学際連携によるプラズマ理工学のさらなる展開
天文学会、地球惑星連合会との
連携実績及び 今後の方向
29pXB
於 立教大学
領域2（プラズマ物理分野）代表
阪大・院・工 田中和夫
1
物理学会のプラズマ研究
ｰ天文学会、地球惑星連合会との
連携実績及び 今後の方向ｰ
１．天文学会、地球惑星連合会は、既に4回目の連携を組ん
でおり、今後さらに3回の合同開催も承認されており、定着し
たと言える。領域２が担当する年会では、3学会合同による
参加者数は、通常の１７０－２００レベルから３００～３５０と
なっている。
今回のプログラムから拾ってみると・・
2
3学会の連携例（今回のプログラムより）
天体・宇宙のプラズマ物理の理解→領域２の扱うプラズマの理解
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領域2 27日 SA会場 27pSA 13:30～17:30
プラズマ宇宙物理
1 天体電磁流体現象
京大理附属天文台 柴田一成
2磁気圏物理学はリコネクションかFACか
九大 田中高史
3MHD安定性解析における接続問題
原子力機構，高度情報化学技術機構A 徳田伸二，白石淳也，影井康弘A
4宇宙天気モデリング：課題と予測可能性について
海洋研究開発機構，理研A，京大花山天文台B，名大STE研C 草野完也，塩田大幸，井上諭，
片岡龍峰A，松本琢磨B，浅野栄治B，山本哲也C，荻野瀧樹C，柴田一成B
5宇宙天気モデリング：太陽活動領域磁場の再現
ESC/JAMSTEC，理研A，京大付属天文台B，広大理C，国立天文台D，名大STE研E 井上諭
，塩田大幸，草野完也，片岡龍峰A，浅野栄治B，松本琢磨B，三好隆博C，真柄哲也D，山本哲也
E，荻野龍樹E，柴田一成B
3
高エネルギー密度状態の物質の科学は複数の分野に共通
する（レーザープラズマ→無衝突衝撃波や惑星の内部など
）
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プラズマ科学 27日 YL会場 27pYL 13:30～17:15
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11高強度レーザー生成プラズマを用いた数100 GPaまでの等エントロピー圧縮法の開発と状態方程式研究への
応用
阪大院工，リヴァモア研A，エコールポリテクニークB，CEAC，阪大レーザー研D 宮西宏併，尾崎典雅，R.
SmithA，E. BrambrinkB，A. Benuzzi-MounaixB，M. KoenigB，T. VinciC，佐野智一，木村友亮，遠藤恭，實井
辰也，G. CollinsA，J. EggertA，坂和洋一D，兒玉了祐
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12レーザー誘起衝撃波によるダイアモンドの多段圧縮
阪大レーザー研A，阪大工B，阪大理C，阪大極限セD，愛媛大地球深部研E，住友電工F 城下明之A，重森啓
介A，弘中陽一郎A，門野敏彦A，大谷一人A，疇地宏A，三間圀興A，尾崎典雅B，木村友亮B，宮西宏併B，遠藤
恭B，兒玉了祐B，境家達弘C，高橋英樹C，近藤忠C，清水克哉D，中本有紀D，入船徹男E，角谷均F
13広帯域エリプソメトリをもちいた高密度Warm dense matterの特性の評価
電通大レーザー，LBNLA 米田仁紀，Todor Petrov，Richard M. MoreA
14鉛のwarm dense matter状態の観測
電通大レーザー研 内藤兼行，Todor Petrov，Shikne Rakesh Dakroo，米田仁紀
4
超高強度レーザーによる電子加速
チューブ状のプラズマに超高強度レーザーを照射す
ることで1ギガ電子ボルトにせまる加速された電子を
観測した
Electron Number [/MeV/sr]

10
12
10
11
10
10
Signal
Noise Level
9
10
8
10
7
10
6
10
5
10
1
10
100
1000
Electron Energy [MeV]
π中間子生成も可能な小型レーザー加速器の可能性
Bump around 10 MeV was formed in the
energy spectra of high density cases
By changing the energy of implosion beams (Eimp=1.9, 2.0, 2.3 kJ),
electron density was varied (ne=0.9, 2.0, 3.7 X1019 cm-3).
PW laser energy is 100 J.

We have performed a simple numerical calculation in
order to explain the spectra
Simple sinusoidal wakefield
Elwf  Ewb sink p z   p t  
Wave breaking limit
Ewb  30

ne
[GV /m]
1017
Wave number of plasma wave

kp 
p
v ph
Phase velocity

p 2
v ph  c 1 2
0
Initial phase
0    2
f ( )  exp( / kBTe )
Relativistic equation of motion
dp
 eElwf
dt
3mm
p  mev
Temperature: 300 keV
Collisionless shock observed in
high-power laser experiment
T. Morita, Y. Sakawa et al, 30pSP-2 (3/30 13:45- this JPS meeting)


Sharp density jump was observed
at 9 ns after the laser irradiation.
Width of the jump is  ~100 μm

Much less than ion-ion mean-free-path
(~25 mm)
Probe laser
Drive laser
Shenguang II laser (China)

Interferogram
Case 1: Electron heating of the target
L. Gremllio CEA France
Energy density (mec2nc)
Mean energy (mec2)
Fast electron generation first via Brunel mechanism
in interference pattern formed by reflected/transmitted
light
Ponderomotive heating takes over when a fewcritical plasma
fills vacuum gaps between nanotubes (see below).
Volume heating at temperatures > 10 MeV
物理学会のプラズマ研究
ｰ天文学会、地球惑星連合会との連携実績及び 今後の方向ｰ
１．天文学会、地球惑星連合会は、既に4回目の連携を組
んでおり、今後さらに3回の合同開催も承認されており、定
着したと言える。
２．プラズマ科学シンポジウムは、“プラズマ科学シンポジ
ウムは、各学協会等に分散して展開されて いるプラズマ
科学の研究活動を総合的に把握し、２１世紀におけるプラ
ズマ科学 の新たな発展を図るとともに、各学協会等におけ
るプラズマ科学の研究活動を推 進することを目的とす
る。”という主旨で2001にスタート
10
続き
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

物理学会は、参加を見合わせたが、応用物理学会、プラ
ズマ・核融合学会、学審153委員会が2年毎の事務局担
当で一巡
過去400～500名参加規模、Proceeding発行（査読無）
プラズマ材料科学、プロセス、宇宙プラズマ、核融合プラ
ズマ、薄膜プラズマ、プラズマ表面処理、大気圧プラズマ
など。
2月の名古屋大学での運営委員会で今後の展開・方向
性を議論する委員会に物理学会も参加させていただくこ
ととなった。
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物理学会のプラズマ研究
ｰ天文学会、地球惑星連合会との連携実績及び 今後の方向ｰ
１．天文学会、地球惑星連合会は、既に4回目の連携を組んでおり、今後さらに3回の合同開催も承
認されており、定着したと言える。
２．プラズマ科学シンポジウムは、“プラズマ科学シンポジウムは、各学協会等に分散して展開されて
いるプラズマ科学の研究活動を総合的に把握し、２１世紀におけるプラズマ科学 の新たな発展を図
るとともに、各学協会等におけるプラズマ科学の研究活動を推 進することを目的とする。”という主旨
で2001にスタート
３．International Conference on Plasma Physics
The scope of the Congress is to discuss about the recent progress
and future view on plasma science, covering wide range of the
aspects on fundamental plasma physics, fusion plasmas,
astrophysical plasmas, and plasma applications, and so forth.
The year of 2008 would correspond to about fifty years memorial
after starting the plasma physics, space, and fusion research
activities in the world.
12
続き
昨年9月博多にてプラズマ・核融合学会、
NIFS,九大の共催で実施。プラズマ科学シ
ンポと同様の構成だが国際会議。1980名
古屋にてスタート、プラズマ全般を扱う。世
界各地で開催されてきた。400～500人規
模。Proceeding発行（査読有）
 特徴として プログラム委員会が学会の枠
を超えて結成され、現地実行委員会も結
成された。

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連携のメリット
他分野のプラズマ研究者による最前線を
知る
 自らの研究の参考や理解や応用にそうし
た知見を取り込む
 若手研究者、学生により広い世界を見せ
る

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連携のデメリット


プラズマというキーワードを持つ分野は多岐にわたって
おり共通の興味を持てる話題セッションが見いだせない
→しかし最新の大気圧プラズマの応用など面白い展開
の最前線を知ることが出来る。自らのセッションに籠もっ
ていてはこの時間は確保できないかもしれない。
この意味で、ICPPは、興味深い内容であった。
自分の研究に参考に出来る発表は、専門用語も異なり
理解しづらい。
→プログラム委員会の努力で、Focused Session、重点
テーマセッションなどを工夫することが出来る。
最近でも領域２では、プラズマを横断したスペクトロスコ
ピーのシンポジウムを組むなどの実績有り（小野・石原代
表）
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物理学会領域２の境界条件

プラズマ・核融合学会などに比べて領域２の新規活動を
立ち上げる資金不足。
→物理学会への要請、学振への研究会開催資金応募、
日本原子力研究機構、核融合科学研究所などによるサ
ポート

役員任期が1年
注）役員任期は、例えば副代表、代表、前代表というシス
テムで、足かけ3年が可能だが、事実上外部への責任を
維持する事が困難。
→最低２～3年程度の継続を実現
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今後の方向について
学会連携の具体化は、学会の共催もしくは
合同の新しく定義された会議を実施するこ
とを意味します
 プラズマという言葉で繋がる学会によりま
ず、

１．自立走行可能で偏る事のない事務局体制が合意でき
２．参加する学会からプログラム編成に協力が得られ
３．それぞれの学会の境界条件や特徴に配慮した分担
が認められる
事が重要だと思います
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