5.重イオン加速(衝撃波による粒子加速)
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概要
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多種イオン・プラズマにおける磁気音波と重イオン加速について述べる.2種類のイオンを含むプラズマでは磁気音波は2つのモード(低周波モードと高周波モード)に分裂する.この2つのモードに対してそれぞれKdV方程式を導くことができる.直角伝播の場合,低周波モードの孤立波の幅は〜c/ω_<pi>で,高周波モードのそれは〜c/ω_<pe>である.水素(H)を主成分としてその他に少数の重イオン(He,C,N,Fe等)を含むプラズマにおける磁気音波衝撃波は,一部の水素を反射して加速し,衝撃波面を通過するすべての重イオンを横電場によって加速する.すべての重イオンはほぼ同じ到達速度を持つ(その速度はイオン種に依らない).したがって,高エネルギー重イオンの組成は背景プラズマの重イオンと同じ組成を持つ.同じ機構で,重イオンは孤立波型のパルスからもエネルギーを得るので,直角伝播の小振幅パルスでも多種イオン・プラズマ中では減衰する.
- 社団法人プラズマ・核融合学会の論文
- 2008-11-25
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