非局所エネルギー輸送による流体不安定性の安定化機構

非局域能量传输的流体不稳定性稳定机制

• 批准号: 16740318
• 负责人: 砂原 淳
• 金额: $ 1.98万
• 依托单位: Institute for Laser Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16740318/
• 关键词: 非局所熱輸送; レーザー核融合; 爆縮; 流体不安定性; 非局所電子熱伝導; フォッカープランク方程式; レーザーアブレーション; レーリー・テーラー不安定; プラズマ運動論

本研究は2次元のフォッカープランク方程式を解き、電子の速度分布関数の時間発展を求める数値計算コードを開発し、従来のような電子の速度分布関数がMaxwell分布であると仮定した熱伝導計算を用いる事無く、非局所電子熱輸送を考慮した数値シミュレーションで流体不安定性の安定化機構を解明しようとするものである。まず本研究の中心的手段である2次元のフォッカー・プランク方程式解法については従来用いてきた繰り返し計算によるimplicit法が2次元、長時間の計算に耐える程の数値安定性を持たないため、より安定で精度の高い解法の開発が必要であった。本研究において様々なスキームを開発・検討し、Full Matrixを解く完全implicit法において従来から用いている繰り返し計算による収束法を越える数値安定度と計算時間の短縮が達成できた。開発された2次元フォッカー・プランクコードを用いて熱伝導計算を行い、∇ρ×∇pの項による磁場の生成を確認した。また、温度擾乱の時間的、空間的な緩和を従来の熱伝導と比較し、非局所的な電子熱伝導により温度擾乱がより密度の高いシェル内部まで浸透する可能性を見出したが、さらに波長依存性を詳細に調べなければ一般的な結論を下すことは出来ない。また、非局所電子熱輸送モデルとフォッカープランクシミュレーションの結果を比較することで、それぞれの有効性を確認する共同研究を米国ロチェスター大と開始し、現在解析・比較作業、非局所熱輸送についての議論を開始した。流体不安定性の安定化機構に関して、レーザーの屈折による吸収熱量の空間変調、アブレーション付近で発生する磁場の影響の評価・検討を行った。

This research aims to solve the two-dimensional Fokker Planck equation and develop a numerical calculation code to calculate the time evolution of the velocity distribution function of electrons, and to clarify the mechanism of stabilizing fluid instability through numerical simulations taking into account non-local electron heat transport, without using thermal conduction calculations that assume that the velocity distribution function of electrons is a Maxwell distribution like the conventional one.首先，对于2D Fokker-Planck方程解决方案，这是本研究的中心工具，使用迭代计算的隐式方法在数值上不足以承受长期计算，因此有必要开发更稳定，更准确的解决方案。在这项研究中，开发和检查了各种方案，并实现了超过收敛方法的数值稳定性和计算时间的缩短，该方法以前在完整的隐式方法中用于求解完整矩阵。使用开发的二维Fokker Planck代码进行热传导计算，并通过术语∇ρ×∇P确认了磁场的产生。此外，将温度干扰的时间和空间放松与常规热传导进行了比较，尽管非本地电子热传导使温度干扰可以穿透到更密集的壳的内部，但在不进一步研究波长依赖性的情况下，不可能做出一般结论。此外，该公司已与美国罗切斯特大学（University of University of Uniational）进行了联合研究，以比较非本地电子热传输模型和Fokker Planck模拟的结果来确认每种研究的有效性，现在已经开始进行分析和比较工作，并讨论了非局部热传输。关于稳定液体不稳定性的机制，我们评估并检查了由于激光折射而引起的吸收热的空间调节以及在消融附近产生的磁场的影响。

项目成果

Suppression of the Rayleigh-Taylor instability and its implication for the impact ignition

瑞利-泰勒不稳定性的抑制及其对冲击点火的影响

• 发表时间: 2004
• 期刊: Plasma Phys.Control.Fusion 46
• 作者: H.Azechi;H.Shiraga;M.Nakai;K.Shigemori;S.Fujioka;T.Sakaiya;Y.Tamari;K.Ohtani;M.Murakami;A.Sunahara;H.Nagatomo;K.Nishihara;N.Miyanaga;Y.Izawa
• 通讯作者: Y.Izawa

EUV Sources for Lithography(edited by Vivek Bakshi Chapter 2,8) Conversion efficiency of LPP EUV Source(ISBN 0-8194-5845-7)

用于光刻的 EUV 光源（由 Vivek Bakshi 编辑第 2,8 章） LPP EUV 光源的转换效率（ISBN 0-8194-5845-7）

• 发表时间: 2006
• 作者: K.Nishihara;A.Sasaki;T.Nishikawa;A.Sunahara
• 通讯作者: A.Sunahara