研究発表
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ジャイロ運動論的電磁乱流における局所運動量バランス
核融合科学研究所複合大域シミュレーションユニットの洲鎌英雄教授が、「ジャイロ運動論的電磁乱流における局所運動量バランス」についての研究成果をまとめ、その論文が「Physics of Plasmas」の2024年4月号に掲載されました。
【論文概要】
ジャイロ運動論的プラズマ電磁乱流の支配方程式を与えるラグランジアンの、任意の空間座標変換に対する不変性から、系の局所的な運動量バランス方程式が導出された。運動量バランスに対する衝突や外部ソースの効果も含められる。衝突および乱流による運動量輸送は対称圧力テンソルによって表現され、これらは計量テンソルに対するラグランジアンの汎函数微分によって導かれる。トロイダル磁場の軸対称性や準軸対称性と局所運動量バランス方程式の保存形との関係を明らかにした。WKB表現を用いて、微視的乱流による運動量輸送を記述する圧力テンソルを詳細に表現し、軸対称系に対して過去の研究で導出されたトロイダル運動量輸送を再現することを確認した。本研究で得られた局所運動量バランス方程式と圧力テンソルは、ジャイロ運動論的シミュレーションによる運動量輸送の定量的評価や精度検証に活用できる。
【論文情報】
DOI: 10.1063/5.0192513