九州大学 研究者情報
発表一覧
羽田 亨(はだ とおる) データ更新日:2019.07.31

教授 /  総合理工学研究院 環境理工学部門 流体環境理工学大講座


学会発表等
1. Fumiko Otsuka, Shuichi Matsukiyo, Tohru Hada, PIC simulation of a quasi-parallel collisionless shock: Interaction between upstream waves and field-aligned ion beams, ISEE symposium, 2019.02.
2. Shuichi Matsukiyo, Keisuke Shimokawa, Haruichi Washimi, Tohru Hada, Gary P. Zank, Test particle simulation of cosmic ray invasion into the heliosphere, ISEE symposium, 2019.02.
3. Yasuhiro Nariyuki, Makoto Sasaki, Tohru Hada, Stochastic modeling of pitch angle diffusion by parallel propagating magnetohydrodynamic waves, ISEE symposium, 2019.02.
4. T. Hada, Y. Narita, Y. Nariyuki, Correlations between plasma density and magnetic field strength in MHD turbulence in space, JPGU, 2019.05, Large amplitude magnetohydrodynamic (MHD) turbulence is ubiquitous in space plasma, for example, in the solar wind, in the foreshock region (Narita, World Scientific, 2010) and in the sheath region of the earth's bowshock (e.g., Pollock et al., J. Atmosph. Solar Terr. Phys, 2018). Moreover, recent Voyager observations of large amplitude density and magnetic field fluctuations in the heliosheath behind the termination shock arouse a vivid discussion on the compressible nature and the origin of the observed turbulence (Burlaga and Ness, ApJ, 2009; Gutynska et al., ApJ, 2010). An obvious way of generating the density fluctuations is via the presence of compressive wave modes, such as obliquely propagating MHD waves. The density response is linear to the magnetic field perturbations in this case, and it vanishes in the limit of parallel wave propagation. In a finite (large) amplitude Alfvenic turbulence the density perturbation may be mainly generated via the "frozen-in" of the magnetic field to the plasma or the static balance between the plasma pressure and the magnetic field. Both of these processes result in the quadratic response of the density to the magnetic field perturbations, although their correlation is positive for the former and negative for the latter. This simple fluid picture, sometimes referred to as the "quasi-static" approximation, is known to be significantly modified when the ion response to the turbulence is kinetically treated (Mjolhus and Wyller, Phys. Scripta, 1986; Medvedev and Diamond, Phys. Plasmas, 1996). In this presentation, we address this unsolved issue of the correlations between the plasma density and the magnetic field amplitude in the presence of finite amplitude MHD turbulence by performing hybrid simulations (kinetic ions + fluid electrons), and by examining the in situ Cluster spacecraft data of the foreshock plasma (Narita and Hada, Earth, Planets and Space, 2018)..
5. K. M. Girgis, T. Hada, S. Matsukiyo, Space Weather Effects on High Energetic Proton Flux Response in South Atlantic Anomaly, JPGU, 2019.05.
6. T. Hada, Anomalous transport of cosmic rays, ISEE symposium, 2019.02.
7. Kirolosse M. GIRGIS, T. Hada, S. Matsukiyo, Variations of South Atlantic Anomaly due to Space Weather Conditions, SGEPSS, 2018.11.
8. 辻野勇樹, 羽田 亨, 松清修一, 不安定条件下での宇宙エレベーターの挙動, SGEPSS, 2018.11.
9. 菅さおり, 羽田 亨, 松清修一, DNLSモデルによるアルフヴェン波動の非線形発展, SGEPSS, 2018.11.
10. 堀江由美, 羽田 亨, 松清修一, 高強度レーザーを用いた無衝突衝撃波実験のデータ解析, SGEPSS, 2018.11.
11. 岸 幸直, 松清修一, 羽田 亨, 太陽風電流シートとVLISM乱流の相関, SGEPSS, 2018.11.
12. 下川啓介、羽田 亨, 松清修一, 太陽圏への銀河宇宙線の輸送過程の数値実験, SGEPSS, 2018.11.
13. 羽田 亨, 宇宙プラズマ中の非線形MHD波動についての諸問題, SGEPSS, 2018.11.
14. Kirolosse Girgis, T. Hada, S. Matsukiyo, Solar Wind Effects on South Atlantic Anomaly, AAPPS-DPP2018, 2019.11.
15. Y. Nariyuki, T. Hada, Damping processes of large amplitude Alfven waves in the solar wind, AAPPS-DPP2018, 2019.11.
16. T. Hada, Anomalous transport of cosmic rays in MHD turbulence, AAPPS-DPP2018, 2019.11.
17. 黒江健斗、羽田亨、大塚史子、松清修一, 磁気流体乱流中における宇宙線の異常輸送のテスト粒子シミュレーション, SGEPSS, 2017.10.
18. 香月のどか、松清修一、羽田亨, ILE無衝突衝撃波実験における協同トムソン散乱計測のための数値実験, SGEPSS, 2017.10.
19. 野海智貴、松清修一、羽田亨, 太陽圏境界構造の1次元PIC計算, SGEPSS, 2017.10.
20. 諌山翔伍、羽田亨、篠原俊二郎, Effect of the neutral depletion in helicon discharge, SGEPSS, 2017.10.
21. 中野谷賢、松清修一、羽田亨, 地球磁気圏衝撃波と惑星間空間衝撃波の相互作用による電子加速の研究, SGEPSS, 2017.10.
22. 下川啓介、羽田亨、松清修一、鷲見治一, 太陽圏への高エネルギー粒子の輸送過程の数値実験, SGEPSS, 2017.10.
23. 初山凌介、松清修一、羽田亨, 高強度レーザー実験における磁化プラズマの協同トムソン散乱の数値実験, SGEPSS, 2017.10.
24. 羽田亨、黒江健斗、大塚文子, MHD乱流中での宇宙線の異常輸送, SGEPSS, 2017.10.
25. T. Hada, Anomalous convection diffusion model of cosmic rays, JpGU, 2017.05.
26. S. Matsukiyo, K. Nakanishi, F. Otsuka, A. Kis, I. Lemperger, T. Hada, Effect of field-aligned-beam in parallel diffusion of energetic particles in the Earth's foreshock, American Geophysical Union General Assembly, 2016.12.
27. N. Katsuki, S. Matsukiyo, T. Hada, Numerical simulation of virtual Thomson scattering measurement of non-equilibrium laboratory plasmas, SGEPSS, 2016.11.
28. K. Suzu, T. Hada, S. Matsukiyo, Numerical simulation of plasma detachment, SGEPSS, 2016.11.
29. S. Isayama, T. Hada, S. Shinohara, Numerical simulation of helicon plasma discharge, SGEPSS, 2016.11, Helicon plasma is a high-density and low-temperature plasma generated by the electromagnetic (helicon) wave excited in the plasma. The helicon plasma is expected to be useful for various applications. On the other hand, there still remain a number of unsolved important physical issues on the helicon plasma. One of them is the abrupt transition of the plasma density (the helicon jump) from the low -density ( ̃1017 /m3) to the high - density ( ̃1019 /m3) regime as the input power is gradually increased.
Some theoretical models (K. P. Shamrai, 1997, F. F. Chen, 2007) predict that the transition of discharge modes is closely related to the stability of the steady state, in which the power absorbed and lost by the electrons is balanced. However, the physical mechanism behind the mode transition needs to be further investigated, since in previous models, such seemingly important effects are neglected as the plasma transport, spatial inhomogeneity of the plasma density and the electron temperature. In the present research, we study the mode transition process of the helicon discharge by constructing a fluid discharge model which includes the wave excitation, electron heating, the power balance between the absorbed energy and the energy loss, and the effects of plasma transport..
30. M. Nishimura, T. Hada, S. Matsukiyo, Analysis of magnetohydrodynamic turbulence in space using data obtained by multi-spacecraft experiments, SGEPSS, 2016.11.
31. T. Hada, Fractional convection diffusion model for the cosmic ray transport, SGEPSS, 2016.11.
32. K. Matoba, T. Hada, S. Matsukiyo, Test particle simulation on generation of plasma acceleration region by external rotating magnetic field, SGEPSS, 2016.11.
33. R. Haba, T. Hada, S. Matsukiyo, Generation of electron anisotropies in the earth's magnetotail, SGEPSS, 2016.11.
34. F. Otsuka, K. Wang, S. Matsukiyo, T. Hada, Pitch-angle and energy diffusion of radiation belt electrons by lower-hybrid waves near the geomagnetic equator, International Conference on Plasma Physics, 2016.06.
35. K. Wang, C. H. Lin, T. Hada, Y. Nishimura, V. Angelopoulos, Pitch-angle distribution for electrons at dipolarization sites: radial dependence, International Conference on Plasma Physics, 2016.06.
36. T. Hada, K. Wang, Generation of anisotropic electron distributions in the earth's magnetosphere, International Conference on Plasma Physics, 2016.06.
37. Y. Kuramitsu et al (6/17), Extremely high-Mach number collisionless shock in laser-produced plasmas, International Conference on Plasma Physics, 2018.06.
38. 羽田亨, 乱流場の中の宇宙線輸送, 日本地球惑星科学連合総会(JpGU), 2018.05, 乱流場中の宇宙線(高エネルギー荷電粒子)輸送は、天体物理学や数理科学の観点から重要な問題であり続け
ている。とくに乱流が大振幅の磁気流体乱流の場合、非ガウス的な統計的性質があらわれる。本発表では、こ
れをモデル化するフラクタル輸送拡散方程式の数値解を紹介する。衝撃波フェルミ加速についても言及する。.
39. Hironori A. Fujii, Chikatoshi Satoh, Koh Ichiro Oyama, Susumu Sasaki, Yoshiki Yamagiwa, Mengu Cho, Tohru Hada, Masayoshi Y. Tanaka, Masaaki Inutake, Jean Pierre Lebreton, Alain Hilgers, Juan Sanmartin, Marrio Charro, Michiel Kruijff, Erick J. Van Der Heide, Giuliano Vannaroni, Les Johnson, Paul Wilbur, George V. Khazanov, Proposed space experiments of space tether technology, International Astronautical Federation - 56th International Astronautical Congress 2005, 2005, This paper is to introduce two space tether experimental projects including; 1) a sounding rocket experiment in a ballistic flight extending 1km bare tape tether, and 2) a small satellite experiment on a circular orbit with the altitude 600km extending 20km electro-dynamic tether. The sounding rocket experiment employs bare electro-dynamic tether for the following two missions, one is much fundamental to make measurement on the bare tether, and the other is to use the bare tether as an atmospheric probe. The small satellite proposal is to verify the fundamental technology for such important tether technology as deployment and use of bare conductive tether in space. The objective is to verify the two fundamental and important aspects of the tether technology including the orbit elevation without using fuel, and the Alfven wave experiment. These two projects towards space tether experiments are introduced in the paper and discussed in detail including the present status for the accomplishment of these projects. The paper will also include discussion of the further future plan to accomplish the space tether technology which will play an important role for our future space activity..
40. Kyoichiro Toki, Takashi Hashimoto, Kenji Makita, Shunjiro Shinohara, Tohru Hada, Yasushi Ikeda, Takao Tanikawa, Konstantin P. Shamrai, Ikkho Funaki, Small helicon source for electrocleless plasma production and electromagnetic acceleration, AIAA/ASME/SAE/ASEE 42nd Joint Propulsion Conference, 2006, A compact helicon source having an inner diameter of 2.5 cm with 46 cm long glass tube was investigated using a Boswell type antenna. Argon gas was fed into the glass tube from the upstream end at inner pressures, 10-40 mTorr corresponding to the mass flow rates, 0.5-2 mg/s. Two apparent jumps were observed with increasing RF power. The first jump took place at about 200 W RF input, from capacitively coupled plasma (CCP) to inductively coupled plasma (ICP), and the second jump was encountered at about 500 W RF input power from ICP to presumably the helicon mode. The maximum applied magnetic field was 800 gauss. The achieved plasma density exceeded 1013 cm-3 at the expected helicon mode. Based upon this result, a few concepts of electrodeless plasma acceleration techniques were suggested and also simulated by analyses. A preliminary experiment of the acceleration for proof-of-concept was conducted..
41. Fumiko Otsuka, Tohru Hada, Anomalous diffusion of cosmic rays in magnetic field turbulence - Linkage between diffusion statistics and turbulence statistics -, International Workshop on Complexity and Nonextensivity: New Trends in Statistical Mechanics, CN-Kyoto 2005, 2006.02, [URL], Anomalous diffusion of energetic charged particles (cosmic rays) is studied using a simple two-dimensional cross field diffusion model. Both super-diffusion and sub-diffusion can take place in the model. When typical Larmor radius of the particles is much less than the field correlation length, the particles essentially gradient-B drift along equi-contour lines of the magnetic field strength, and thus the diffusion in this parameter regime can essentially be understood by analyzing statistics of the magnetic field islands composed of these equi-contour lines. We numerically evaluate the statistics of the field islands such as the probability distribution function of island radius and fractal dimension of the island contour lines, as functions of the power-law index of the magnetic field turbulence. We find numerically and analytically the scaling laws of time-scale dependent diffusion coefficients using the parameters obtained by analysis of the field islands statistics..
42. Kyoichiro Toki, Takashi Hashimoto, Yoshikazu Tanaka, Shunjiro Shinohara, Tohru Hada, Yasushi Ikeda, Takao Tanikawa, Konstantin P. Shamrai, Ikkoh Funaki, Compact helicon source experiments for electrodeless electromagnetic thruster, 43rd AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference, 2007, Ar plasma of 1013 cm-3 density was formed in a 2.5 cm i.d. helicon source and the acceleration experiments using RF antennae were performed. A repetitious saw-tooth coil current acceleration method and a continuous "Lissajous" acceleration method were tested. The latter method attained 3.5 km/s plasma exhaust velocity. Judging from the plasma properties measurements, this is thought to be an electromagnetic acceleration..
43. Kyoichiro Toki, Shunjiro Shinohara, Takao Tanikawa, Tohru Hada, Ikkho Funaki, Yoshikazu Tanaka, Akihiro Yamaguchi, Kostiantyn P. Shamrai, On the electrodeless MPD thruster using a compact helicon plasma source, 44th AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference and Exhibit, 2008, Helicon wave excitation is one of the promising RF plasma production methods. It produces high density plasma (∼1013 cm-3) that enables electromagnetic acceleration. We prepared the acceleration coil or 2 pairs of copper plates around the glass tube. These acceleration methods are called a repetitious coil current acceleration and a continuous "Lissajous" acceleration, respectively. When the repetitious coil acceleration was applied, the maximum plasma velocity of 3.6 km/s was 76% velocity increment compared with before acceleration with the absorbed plasma production + acceleration power of (400+180) W and the applied magnetic field strength of 1,450 gauss. As for the "Lissajous" acceleration, the plasma velocity was 2.2 km/s with the absorbed plasma production + acceleration power of (290+200) W. However it is suggested that these accelerations remain in the thermal acceleration regime judging from the electron temperature or density increase..
44. Taisei Motomura, Shunjiro Shinohara, Takao Tanikawa, Tohru Hada, Ikkoh Funaki, Hiroyuki Nishida, Konstantin P. Shamrai, Takeshi Matsuoka, Fumiko Otsuka, Timofei S. Rudenko, Eiji Ohno, Kenji Yokoi, Takahiro Nakamura, Development of electrodeless electric propulsion systems using high-density helicon plasmas
The HEAT project, 2011 30th URSI General Assembly and Scientific Symposium, URSIGASS 2011, 2011, [URL], In order to develop completely electrodeless next generation plasma thrusters for deep space missions, we have initiated the HEAT (Helicon Electrodeless Advanced Thruster) project. In our scheme, source plasmas are generated by means of the highly efficient helicon-wave discharge; they are then electromagnetically accelerated using external antennas to yield a thrust. The entire process can be achieved without using any eroding electrodes, leading to plasma thrusters of a limitless lifetime..
45. Takeshi Matsuoka, Ikkoh Funaki, Syuhei Satoh, Takayasu Fujino, Shota Iwabuchi, Takahiro Nakamura, Hiroyuki Nishida, Shunjiro Shinohara, Takao Tanikawa, Tohru Hada, Konstantin P. Shamrai, Laboratory model development of Lissajous acceleration for electrodeless helicon plasma thruster, 48th AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference and Exhibit 2012, 2012, A thrust model for a Lissajous method has shown that a competitive performance compared with the rockets using, e.g., ion engines or Hall thrusters, can be achieved by electrodeless method which can be a long lived thruster. Previous experiments showed a slight increase of plasma flow velocity by this method, however, experimental conditions were not optimized and the thrust was not measured. In this study, two experiments are reported in order to develop helicon plasma sources and a thrust measurement method by using Ar gas propellant. The first experiment is measurements of thermal thrust in order to characterize thruster performance 26 mm and 50 mm diameter helicon plasma thrusters without Lissajous acceleration. Maximum specific impulse (390 ± 130 s) is observed at a parameter set: the mass flow rate of 0.24 mg/s, the magnetic field: BZ = 0.054 T and RF (radio frequency) input power of 2.0 kW when a 50 mm diameter thruster is used. It is found that the thrust and efficiency is proportional to absorbed power by the plasma. The second experiment is preliminary measurements of Lissajous acceleration by using a laboratory model of 50 mm diameter. Preliminary thrust measurements by using the laboratory model show clear plasma acceleration by applying acceleration power. The observed thrust with acceleration power of 130 W is 3.3±0.3 mN with a specific impulse of 380±40 s and efficiency.
46. Kenji Takahashi, Takahiro Nakamura, Hiroyuki Nishida, Shunjiro Shinohara, Takaeshi Matsuoka, Ikkoh Funaki, Takao Tanikawa, Tohru Hada, Study for direct measurement of electromagnetic thrust of electrodeless helicon plasma thruster, 13th International Space Conference of Pacific-Basin Societies, ISCOPS 2012, 2013, Conventional electric propulsion systems have some problems about the lifetime due to the erosion of electrodes caused by contacts between electrodes and the plasma. In order to solve this problem and realize the infinite life-time electric thrusters, we aim for a development of a completely electrodeless electric thruster. We have constructed a laboratory model of the electrodeless plasma thruster adopting the Lissajous plasma acceleration and a thrust stand to measure the electromagnetic thrust for validating our plasma acceleration concept. In this paper, we report the designing of the magnetic circuit using permanent magnets and the thrust stand. And the result of the thrust stand calibration and the progress of the thrust measurements are reported..
47. Takahiro Nakamura, Hiroyuki Nishida, Takeshi Matsuoka, Ikkoh Funaki, Shunjiro Shinohara, Takao Tanikawa, Tohru Hada, Konstantin P. Shamrai, Timofei S. Rudenko, Probe measurement of plasma plume on electrodeless helicon plasma thruster using Lissajous acceleration, 13th International Space Conference of Pacific-Basin Societies, ISCOPS 2012, 2013, In order to realize a long-lived electric propulsion system, we have been investigating an electrodeless plasma thruster concept utilizing a helicon plasma source and Lissajous plasma acceleration, which uses the static diverging magnetic field and a rotating electric field (REF). Using a laboratory model of the Lissajous acceleration-type thruster, plasma acceleration experiments have been conducted. In the experiments, plasma flow velocity was measured at the center in the thruster using a para-perp type Mach probe. It was observed that the application of the REF power (13.56 MHz, 1.4kVp-p) makes in increase in the plasma flow velocity. In addition, axial distributions of the plasma velocity indicate that the particle collision between neutral gas and plasma particle has a significant effect on the plasma expansion process in the magnetic nozzle..
48. S. Shinohara, H. Nishida, T. Tanikawa, Tohru Hada, I. Funaki, K. P. Shamrai, Characterization of developed high-density helicon plasma sources and Helicon Electrodeless Advanced Thruster (HEAT) project, 2013 19th IEEE Pulsed Power Conference, PPC 2013, 2013, [URL], Helicon sources are very effective in many aspects and are applicable in various science and technology fields, since they can supply high-density (∼ 1013 cm-3) plasmas with flexible operating parameters. In this paper, we characterize developed, featured sources in various sizes along with a discussion on a particle production efficiency. This activity was performed within the HEAT (Helicon Electrodeless Advanced Thruster) project aiming at development of the systems that can realize the schemes of completely electrodeless plasma production and acceleration. This is expected to mitigate a problem of finite life time inherent to electrodic plasma propulsion tools. Experimental and theoretical approaches to implementation of such the schemes are presented..
49. 大塚史子, 中西健斗, Shuichi Matsukiyo, T. Hada, 斜め伝搬 MHD 波動による荷電粒子の拡散過程:クラスター衛星観測と テスト粒子計算の比較, 日本天文学会, 2016.03.
50. 諌山翔伍, T. Hada, Self-consistent model of helicon discharge, 日本天文学会, 2016.03.
51. T. Hada, 宇宙線の非ガウス的輸送と加速, 日本天文学会, 2016.03, 非ガウス的過程による宇宙線の輸送と加速を、単一粒子運動の統計解析(非マルコフ過程)およびフラクショナル微分方程式により解析している。レビューおよび最近の結果について報告する。.
52. T. Hada, Space plasma research: now and future, 総理工セミナー, 2016.01.
53. Kaiti Wang, C. H. Lin, T. Hada, Y. Nishimura, V. Angelopoulos, W. J. Lee, Pitch-Angle Distribution for Electrons at Dipolarization Sites: field aligned anisotropy and isotropization, American Geophysical Union Annual Meeting, 2015.12.
54. T. Hada, 複数衛星によるMHD乱流データの解析方法について, 高エネルギー宇宙物理学研究会, 2015.11.
55. 中西 健斗, 大塚史子, Shuichi Matsukiyo, T. Hada, バウショック上流での荷電粒子の拡散における沿磁力線ビームの役割:テスト粒子計算, 地球電磁気・地球惑星圏学会, 2015.11.
56. 久次米 啓佑, Shuichi Matsukiyo, T. Hada, 磁場に平行・反平行方向に伝播するアルフヴェン波動群による粒子加速, 地球電磁気・地球惑星圏学会, 2015.11.
57. 潮崎 幸太, Shuichi Matsukiyo, T. Hada, 非平衡プラズマによる協同トムソン散乱の理論的研究, 地球電磁気・地球惑星圏学会, 2015.11.
58. 中井 崇志, T. Hada, プラズマディタッチメントの数値モデル, 地球電磁気・地球惑星圏学会, 2015.11.
59. 富工 裕喜, 山之口和輝, T. Hada, 外部回転磁場による電子電流生成のテスト粒子計算:次世代無電極推進機関への応用, 地球電磁気・地球惑星圏学会, 2015.11.
60. 大塚史子, Kaiti Wang, Shuichi Matsukiyo, T. Hada, Electron acceleration by lower-hybrid waves near
the geomagnetic equator: One-dimensional test particle simulation study, 地球電磁気・地球惑星圏学会, 2015.11.
61. 諌山翔伍, T. Hada, ヘリコンプラズマ放電の自己無撞着モデル, 地球電磁気・地球惑星圏学会, 2015.11.
62. 大塚史子, 中西健斗, Shuichi Matsukiyo, T. Hada, バウショック上流での荷電粒子の拡散における沿磁力線ビームの役割:クラスター衛星観測とテスト粒子計算の比較, 地球電磁気・地球惑星圏学会, 2015.10.
63. T. Hada, Turbulence analysis using Capon's method: 2. higher order statistics, 地球電磁気・地球惑星圏学会, 2015.10, We introduce a method to evaluate higher order statistics of the turbulence when the number of waves included exceeds the number of spacecraft. Application to the MHD turbulence in the solar wind is discussed..
64. 中野谷賢, Shuichi Matsukiyo, T. Hada, 衝撃波-衝撃波相互作用における粒子加速のモデル化, 日本地球惑星科学連合総会, 2015.05, 衝撃波‐衝撃波相互作用を1次元フル粒子シミュレーションにより調べた。電子が2衝撃波間で反射を繰り返すことで加速されること(フェルミ加速)、衝撃波間に大振幅MHD波動が励起されること、波動が電子の加速効率を高めることなどがわかった。.
65. 諌山翔伍, T. Hada, ヘリコンプラズマ生成の自己無撞着モデル, 日本地球惑星科学連合総会, 2015.05, Discuss a self-consistent discharge model of the helicon plasma, which includes wave excitation, classical electron heat transfer, and diffusion of charged particles..
66. T. Hada, 吉川 顕正, ICSWSE and the New STEL: collaboration and cooperation in the future, 日本地球惑星科学連合総会, 2015.05, Over the years, ICSWSE has been successfully collaborating with STEL in building and operating the MAGDAS/CPMN network. We will discuss how we can continue and what we can expect from the collaboration between the two laboratories..
67. T. Hada, Turbulence analysis using Capon's method, 日本地球惑星科学連合総会, 2015.05, Discuss how to analyze the turbulence data making use of the Capon's method, when the number of waves is much larger than the number of data points. Also show how the method can be applied to the solar wind MHD turbulence..
68. T. Hada, Rotational discontinuities and intermediate shocks in the solar wind, SGEPSS波動分科会, 2014.12.
69. T. Hada, Anomalous transport of cosmic rays and its consequences, 高エネルギー天体物理学研究会, 2014.11.
70. T. Hada, F. Otsuka, S. Isayama, S. Shinohara, H. Nishida, T. Tanikawa, I. Funaki, Modeling of helicon plasma production and plasma acceleration, Plasma 2014, 2014.11.
71. M. Nakanotani, S. Matsukiyo, T. Hada, 近接・衝突する二つの衝撃波における粒子加速, Plasma 2014, 2014.11.
72. 羽田 亨, 太陽風中の回転不連続面と中間衝撃波, 地球磁気圏・地球惑星圏学会(SGEPSS), 2014.11, 太陽風中には衝撃波や種々の不連続面など、多様な磁気流体構造が存在する。中でも回転不連続面(rotational discontinuity、 以下 RD)はごく普通に観測され、様々な側面から解析が行われている。一方、小さいながらも散逸のあるプラズマ中 では、上流と下流が全く同一状態であることはあり得ず、したがって回転不連続面は不安定であり、かわりに中間衝撃 波(IS)と付随する膨張波としてのみ存在できる。この理論的には必然かつ明らかな事実がしばしば忘れられているの は、観測データの定量的解析の限界によるものである。RD と IS に安定性について簡単にレビューしたのち、太陽風で の RD/IS を「正しく」解析する方法について提言する。.
73. 大山達也, 羽田 亨, Capon法を用いた波数解析, 地球磁気圏・地球惑星圏学会(SGEPSS), 2014.11.
74. 藤野 亮佑, 松清 修一, 羽田 亨, 非平衡プラズマにおける協同トムソン散乱:高強度レーザー実験への応用, 地球磁気圏・地球惑星圏学会(SGEPSS), 2014.11.
75. 原田大輔, 羽田 亨, 非ガウス統計にしたがう宇宙線の輸送, 地球磁気圏・地球惑星圏学会(SGEPSS), 2014.11.
76. 久保聡一郎, 松清 修一, 羽田 亨, 無衝突衝撃波の実験的研究:ジャンプ条件の検証, 地球磁気圏・地球惑星圏学会(SGEPSS), 2014.11.
77. 友池昌俊, 羽田 亨, 地球磁気圏尾部領域における電子異方性の生成, 地球磁気圏・地球惑星圏学会(SGEPSS), 2014.11.
78. 中野谷賢, 松清 修一, 羽田 亨, 近接・衝突する二つの斜め衝撃波の数値実験, 地球磁気圏・地球惑星圏学会(SGEPSS), 2014.11.
79. 諌山翔伍, 羽田 亨, 篠原俊二郎, 谷川隆夫, ヘリコン波動の伝搬とプラズマ生成過程, 地球磁気圏・地球惑星圏学会(SGEPSS), 2014.11,  ヘリコンプラズマとは、アルゴンなどの中性ガス中に電磁波(ヘリコン波)を励起して生成するプラズマである(広い意味においてヘリコン波は、有限円柱境界をもつ「ホイッスラー波」として定義できる)。ヘリコンプラズマは室内で効率よく低温・高密度なプラズマを生成できるため、次世代の電気推進機など、幅広い分野での応用が期待されている。その一方でヘリコンプラズマの生成過程には未だ未解明の部分が多く残されており、特に第一原理に基づく科学的な観点からの議論は全くなされていない。生成機構を解明する事により、プラズマ生成の最適化が期待され、ヘリコンプラズマのさらなる応用領域の拡大につながると考えられる。
 ヘリコンプラズマ生成のメカニズムには、ヘリコン波動の伝搬、プラズマ密度の非一様性によるヘリコン波からTG (Trivelpiece-Gould) 波へのモード変換、衝突・無衝突によるプラズマの加熱、中性粒子の電離・再結合を考慮した分散関係の時間発展が挙げられる。特にアンテナからの高効率なパワー吸収機構としてShamraiの提唱したモード変換機構がある。Shamraiのシナリオによれば、アンテナより励起されたヘリコン波は非一様密度プラズマ中でTG波へモード変換し、モード変換によって励起されたTG波はその大きな波数のため大きく減衰する。しかし一方で、モード変換効率すなわちTG波の励起はプラズマ中の散逸の大きさに強く依存する。特に散逸が大きい場合にはTG波は励起されず、ヘリコン波の直接減衰によるパワー吸収が主となる。
 本発表では、散逸効果(電子-中性粒子間衝突)を含めた流体シミュレーションによりモード変換機構を議論する。さらに、電子-中性粒子間の非弾性衝突,中性粒子の電離・再結合過程をセルフコンシステントに取り入れたモデルによりプラズマ加熱、生成過程を議論する。.
80. S. Isayama, T. Hada, S. Shinohara, T. Tanikawa, Modeling of Helicon Wave Propagation and the Physical Process of Helicon Plasma Production, APS/DPP (American Physical Society, Division of Plasma Physics) Annual Meeting, 2014.10, Helicon plasma is a high-density and low-temperature plasma generated by the helicon wave, and is expected to be useful for various applications. On the other hand, there still remain a number of unsolved physical issues regarding how the plasma is generated using the helicon wave. The generation involves such physical processes as wave propagation, mode conversion, and collisionless as well as collisional wave damping that leads to ionization/recombination of neutral particles. In this study, we attempt to construct a model for the helicon plasma production using numerical simulations. In particular, we will make a quantitative argument on the roles of the mode conversion from the helicon to the electrostatic Trivelpiece-Gould (TG) wave, as first proposed by Shamrai. According to his scenario, the long wavelength helicon wave linearly mode converts to the TG wave, which then dissipates rapidly due to its large wave number. On the other hand, the efficiency of the mode conversion depends strongly on the magnitudes of dissipation parameters. Particularly when the dissipation is dominant, the TG wave is no longer excited and the input helicon wave directly dissipates. In the presentation, we will discuss the mode conversion and the plasma heating using numerical simulations..
81. S. Shinohara, D. Kuwahara, T. Nakagawa, S. Isayama, T. Hada, Thrust Characteristics of Helicon Plasma Thrusters, APCPST 2014 (Asia Pacific Conference on Plasma Science and Technology), 2014.09.
82. S. Shinohara, D. Kuwahara, T. Nakagawa, K. Yano, S. Isayama, T. Hada, High-density helicon plasma sources and their characteristics, APCPST 2014 (Asia Pacific Conference on Plasma Science and Technology), 2014.09.
83. T. Hada, K. Wang, Pitch-angle distribution of electrons at dipolarization sites during geomagnetic activity:observations and numerical modeling, ICSWSE シンポジウム 2014, 2014.08,
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84. T. Hada, Statistics of Energetic Particles in a Non-uniform Plasma Flow, AOGS2014 (Asia Oceania Geophysical Society Annual Meeting 2014), 2014.07, It is well known that energetic particles such as cosmic rays in space can efficiently be accelerated by scatterers convected by a compressional flow (Fermi acceleration). Scatterers convected by an expanding flow decelerate the particles, but this is not the reverse process of the acceleration. Plasma in space is never uniform, but is rather composed of different plasmas with different propagation speeds. We analyze statistics of energetic particles in such nonuniform plasma flow analytically and numerically. Results will be compared with non-equilibrium plasma distributions in the solar wind.
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85. S. Isayama, T. Hada, S. Shinohara, T. Tanikawa, Thrust Performance of High Magnetic Field Permanent Magnet Type Helicon Plasma Thruster, AIAA Propulsion and Energy Forum and Exposition 2014, 2014.07.
86. M. Nakanotani, S. Matsukiyo, T. Hada, Numerical experiment of two colliding shocks, AOGS2014 (Asia Oceania Geophysical Society Annual Meeting 2014), 2014.07, A well-accepted mechanism that can explain a number of observed features of cosmic rays (high-energy charged particles) is Fermi acceleration by collision-less shock waves. Although there are many studies on this subject, most of them assume there is only a single shock that accelerates the cosmic rays. However, there are a countless number of shock waves in space, and they frequently approach and collide. In the heliosphere, for example, the interplanetary shocks often collide with the Earth’s bow shock [H. Hietala et al., 2011] or with the heliospheric termination shock [J. Y. Lu et al., 1999]. We consider the structure and particle acceleration by colliding shocks. A previous work using hybrid simulation [Cargill et al., 1986] reports efficient ion acceleration when supercritical shocks collide. In the hybrid simulation, however, the electron dynamics cannot be resolved. We perform full Particle-in-Cell (PIC) simulation to study evolution of micro-structures as well as the ion and electron acceleration processes as two super-critical shocks with various shock parameters (Mach number MA, plasma beta β, shock angle θBn) collide against each other. We will report details of the electron acceleration.
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87. Y. Nariyuki, T. Hada, K. Tsubouchi, Ion Kinetics and Nonlinear Evolution of Alfvenic Turbulence in the Radially Expanding Solar Wind, AOGS2014 (Asia Oceania Geophysical Society Annual Meeting 2014), 2014.07, Ions in non-equilibrium such as ion beams and Alfvenic turbulence are often observed in solar wind plasmas. In the present study, ion kinetics and nonlinear evolution of low-frequency Alfvenic turbulence is discussed by using a hybrid expanding box model (HEBM). The growth of ion beam instabilities is affected by both the inhomogeneity of the background plasmas and low-frequency Alfvenic turbulence. It is interesting that the nonlinear evolution of Alfvenic turbulence is also affected by the growth of ion beam instabilities. The resultant growth of instabilities and energy dissipation of Alfvenic turbulence are numerically discussed..
88. 大塚史子, 羽田 亨, 篠原俊二郎, 谷川隆夫, 無電極電気推進のための外部電極群による磁化プラズマ内への電磁場励起過程:1次元 PIC シミュレーション, 日本地球惑星科学連合連合大会, 2014.05, 無電極プラズマ電気推進では、プラズマ外部に電極群を設置することで、プラズマとの接触による電極群損耗を回避 できる反面、プラズマを効率良く加速するためには、外部電磁場をプラズマ内部に効率よく励起させる必要がある。本 講演では、外部電極群による磁化プラズマ内への電磁場励起過程を1次元 PIC 計算により議論する。電磁場励起手法と して、電極板を用いた静電 (electrostatic: ES) モデルと電流アンテナを用いた電磁 (Electromagnetic: EM) モデルのふたつ を検討する。ここで、1次元方向に垂直な背景磁場および低域混成周波数以下の外部周波数を選び、また粒子計算コー ドは VORPAL(Tech-X 社) を用いる。
ES モデルでは、プラズマ境界の電極板間の電位差により、静電場が励起される。一方、EM モデルでは、プラズマ境 界のアンテナ電流に駆動された電磁波動の重ね合わせとして定在波が励起される。外部周波数の関数として、両モデル による電場浸透度の評価を行う。また、電磁場がプラズマ内部に完全浸透する場合、ES モデルでは空間一様な電場が励 起される一方、EM モデルではプラズマ半径に依存して、プラズマ境界が節や腹になる電場が励起される。プラズマ半径 に依存する電磁場励起過程を議論する。.
89. 諌山翔伍, 羽田 亨, 谷川隆夫, 篠原俊二郎, ヘリコン波動の伝搬とモード変換、プラズマ加熱過程のシミュレーション, 日本地球惑星科学連合連合大会, 2014.04, ヘリコンプラズマは、アルゴンなどの中性ガス中に電磁波であるヘリコン波(有限境界がある場合のホイスラー波)を 励起して生成するプラズマである。室内で高効率に低温、高密度のプラズマを生成できるため、プラズマプロセスや電 機推進機関など、広い範囲での応用が期待されている。一方で、波動現象とプラズマ生成機構について更なる物理的理 解が求められている。ヘリコンプラズマ生成の主なメカニズムとしては、ヘリコン波動の分散関係、衝突・無衝突によ るプラズマの加熱、中性粒子の電離・再結合を考慮した分散関係の時間発展が挙げられる。
本発表ではヘリコンプラズマ生成を理解する上での初期段階として、ヘリコン波動の伝搬とモード変換、プラズマ加 熱過程について議論する。Shamrai(1996)によれば、ヘリコン波は静電的な波である Trivelpiece-Gould (TG) 波へ線形 モード変換し、モード変換によって生じた TG 波が強減衰し、高効率に電子を加熱する。しかし実際は、モード変換効 率、TG 波の励起は散逸の大きさに強く依存する。ここでは、流体シミュレーション、PIC シミュレーションを用いて、 モード変換効率、波動減衰、波動-粒子相互作用によるプラズマ加熱について議論する。また、ヘリコン波の直接的な減 衰が、実際の実験における状況下でのプラズマ加熱で主要な役割を果たしうることを示す。.
90. 羽田 亨, 非一様流の中でのプラズマ統計について, 日本地球惑星科学連合連合大会, 2014.04, 衝撃波統計加速(フェルミ加速)により良く知られているように、圧縮場の中での散乱体により、高エネルギー粒子 は効率よく加速される。一方、膨張場では減速されるが、圧縮場による加速の逆過程ではない。太陽風など多くのプラ ズマ流は一様流ではなく、(3次元的に)圧縮と膨張を繰り返す部分からなる非一様流である。このような媒質の中での プラズマ分布の統計を理論および数値計算により議論する。現実に観測される熱的非平衡分布との関連について触れる。.
91. 中野谷 賢, 松清 修一, 羽田 亨, 近接・衝突する二つの斜め衝撃波:衝撃波構造、粒子加速, 日本地球惑星科学連合連合大会, 2014.04, プラズマ中に発生する無衝突衝撃波(以下、衝撃波)は高エネルギー粒子を効率よく生成すると考えられている。その 加速機構を明らかにするために多くの研究がなされてきたが、従来の議論はどれも単一の衝撃波を仮定しており、複数 の衝撃波による加速はほとんど考えられてこなかった。実際、宇宙には衝撃波が普遍的に存在しており、衝撃波同士が 接近・衝突することは頻繁に起こる。例えば、コロナ質量放出により生じた衝撃波が地球の磁気圏衝撃波に衝突したり [H. Hietala et al., 2011]、惑星間空間衝撃波が太陽圏終端衝撃波を横切ることが観測されている [J. Y. Lu et al., 1999]。こ れらの現象において、衝撃波構造の変化や粒子の加速・加熱などの物理過程は未解明である。
衝撃波同士の衝突過程を議論したプラズマ運動論的数値実験としては、過去にハイブリッド計算による例があり [Cargill et al., 1986]、超臨界衝撃波同士の衝突において効率的な粒子 (イオン) 加速が起こることが報告されている。しかしなが ら、一般にハイブリッド計算では電子ダイナミクスを解かないため、粒子の初期加速過程に重要な影響を与える可能性 のある、衝突前後の衝撃波のミクロ構造までは正しく再現されない。
そこで、本研究では、1 次元 Full-Particle-in-Cell シミュレーションを用いて二つの衝撃波の近接・衝突過程を模擬する。 特に、斜め衝撃波同士の衝突において次の 3 点の結果に注目する。
1. シミュレーションでは、接近しつつある 2 つの斜め衝撃波上流域で高エネルギー電子が加速された。これらは、二 つの衝撃波による反射を繰り返して効率的に加速(フェルミ加速)されており、被加速粒子の一部は、衝撃波衝突時に増 幅される磁場や衝突後の衝撃波によってさらに加速されることが分かった。
2. 衝突前において、上流に染み出した電子によって大振幅波動が励起されることが分かった。この波動の励起機構、粒 子の伝播や衝撃波構造への影響を議論する。
3. 衝撃波衝突後の下流域でのプラズマの密度や圧力が磁気流体力学 (MHD) により求められる値よりも低いことが分 かった。その原因としては高エネルギーの電子が上流に流出したためであると考えられる。また、磁気流体力学で求め られる衝突後の衝撃波の物理量(磁場の大きさ、衝撃波の速度 etc.)と PIC シミュレーションの結果との比較を行い、運 動論的効果の影響を議論する。.
92. 成行泰裕, 羽田 亨, 坪内 健, 加速膨張する太陽風プラズマにおける振幅変調アルヴェン乱流の非線形発展, 日本地球惑星科学連合連合大会, 2014.04, It is well known that low-frequency Alfvenic turbulence is ubiquitously observed in solar wind plasmas. There is great interest in nonlinear evolution of the Alfvenic turbulence, since the observational studies clarified that the Alfvenic turbulence disappear with the increasing heliocentric distance and the fully-developed turbulence becomes dominant. Although most past studies on Alfvenic turbulence assumes uniform background plasmas and magnetic fields, the effects of the inhomogeneity may not be negligible in the inner-heliosphere, in which several future spacecraft missions are planned. It is important that even if the wave reflection due to the inhomogeneity is negligible, the inhomogeneity of background plasmas and magnetic field may affect the nonlinear interaction among waves through contraction and reflection of the waves and the radial dependence of the back ground parameters such as the Alfven velocity and the ion cyclotron frequency. In the present study, the nonlinear evolution of low- frequency, quasi-parallel propagating Alfvenic turbulence is studied by using the two-dimensional hybrid accelerating expanding box model. The dependence of the nonlinear evolution of Alfvenic turbulence on the effects of the inhomogeneity is discussed..
93. Takahiro Nakamura, Sho Ito, Hiroyuki Nishida, Shunjiro Shinohara, Ikkoh Funaki, Takao Tanikawa, Tohru Hada, Thrust performance of high magnetic field permanent magnet type Helicon Plasma Thruster, 50th AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference and exhibit 2014, 2014.01, [URL], In order to realize long-lived electric propulsion systems, we have been investigating an electrodeless plasma thruster. In our concept, high-density helicon plasma is accelerated by a magnetic nozzle for thrust production. In order to improve the thrust performance with simple systems, high magnetic flux density magnetic nozzle formed by permanent magnets is employed to our laboratory model plasma thruster. A magnetic circuit, which has high magnetic flux density up to 0.2 T at the magnetic nozzle throat, is constructed by permanent magnets and magnetic yoke. In order to investigate the thrust performance of this thruster, the thrust force is measured by a torsion-pendulum type thrust stand. From the thrust measurement, the thrust force and specific impulse increases with the RF power input. The thrust efficiency is drastically improved by increasing the RF power input, and it is considered to be caused by the discharge mode transition from the CCP to the ICP. The maximum thrust force and thrust efficiency of 2.7 ± 0.4 mN and 0.26 % is measured when the Ar gas mas flow rate is 1.2 mg/s, and plasma production frequency and power is 13.56 MHz and 1000 W..
94. 羽田 亨, 大塚史子, 諌山翔伍, 山之口和輝, 式綱友章, 中井崇志, Electrodeless plasma acceleration: current and future issues, 次世代無電極電気推進研究会, 2013.12.
95. 中野谷賢, 松清 修一, 羽田 亨, 近接・衝突する二つの斜め衝撃波における粒子加速, 地球電磁気・地球惑星圏学会, 2013.11.
96. M. G. Cardinal, A. Yoshikawa, H. Kawano, H. Liu, M. Watanabe, S. Abe, T. Uozumi, G. Maeda, T. Hada, K. Yumoto, Capacity building activities at ICSWSE, International CAWSES-II Symposium, 2013.11.
97. 内田悠太, 羽田 亨, 円柱内における散逸性プラズマ中のヘリコン波の分散関係, 地球電磁気・地球惑星圏学会, 2013.11.
98. 式綱友章, 大塚史子, 羽田 亨, 篠原俊二郎, 谷川隆夫, 二次元粒子も出る計算による無電極電気推進のためのポンデロモーティヴ加速, 地球電磁気・地球惑星圏学会, 2013.11.
99. 大塚史子, 式綱友章, 羽田 亨, 篠原俊二郎, 谷川隆夫, 無電極電気推進のための外部電流による電磁場励起の2次元PICシミュレーション, 地球電磁気・地球惑星圏学会, 2013.11.
100. 羽田 亨, 非一様なプラズマ流の中での宇宙線加速, 地球電磁気・地球惑星圏学会, 2013.11.
101. 諌山翔伍, 羽田 亨, 谷川隆夫, 篠原俊二郎, 非一様プラズマ中でのヘリコン波の伝搬, 地球電磁気・地球惑星圏学会, 2013.11.
102. 山之口和輝, 羽田 亨, 篠原俊二郎, 流体および粒子モデル計算によるRMF型加速機構の磁場浸透の研究, 地球電磁気・地球惑星圏学会, 2013.11.
103. Y. Kuramitsu et al, T. Hada (10/32), Laboratory simulations of space and astrophysical phenomena, AP-RASC13 (Asia Pacific Radio Science Conference 2013), 2013.09.
104. F. Otsuka, T. Hada, S. Shinohara, T. Tanikawa, Numerical studies of ponderomotive acceleration/ion cyclotron resonance for electrode less electric thruster, AP-RASC13 (Asia Pacific Radio Science Conference 2013), 2013.09.
105. T. Hada, F. Otsuka, S. Shinohara, H. Nishida, T. Tanikawa, I. Funaki, Development of electrode less helicon plasma thrusters, AP-RASC13 (Asia Pacific Radio Science Conference 2013), 2013.09.
106. S. Shinohara, T. Tanikawa, T. Hada, I. Funaki, H. Nishida, F. Otsuka, D. Kuwahara, K. P. Shamrai, Characterization of high-density helicon plasma sources and application to electrode less plasma thrusters, AP-RASC13 (Asia Pacific Radio Science Conference 2013), 2013.09.
107. T. Hada, Diffusive shock acceleration of cosmic rays with non-Gaussian transport, The 11th International School for Space Simulations, 2013.07, It is widely recognized that the diffusive shock acceleration (DSA) is the most likely acceleration process responsible for producing the observed power law cosmic ray spectrum, at least up to the so-called knee energies. One of the key elements of the DSA is the scattering of the cosmic rays by MHD turbulence, which is believed to exist both shock upstream and downstream. As the cosmic rays are repeatedly scattered by the MHD turbulence, they travel back and forth across the shock and energized by effectively compressed by the convergent background plasma flow.
While majority of past studies on the DSA employ quasi-linear type model for the cosmic ray diffusion, actual transport of the cosmic rays in plasma with MHD turbulence can be qualitatively different. In the quasi-perpendicular shock geometry, the cosmic ray diffusion may be sub-diffusive when the particles are trapped by the guiding field. In contrast, parallel diffusion of the cosmic rays may be considered super-diffusive when a time scale considered is less than the mixing (reflection) time scale.
In the presentation, we first explain basics of the DSA process and the non-Gaussian transport of particles, and then discuss results of our test particle simulations of the DSA in which the scattering of particles is specified by several different diffusion models. Cosmic ray spectrum index as well as spatial profile of the cosmic ray intensity are evaluated and discussed for both sub-diffusive and super-diffusive cases. .
108. F. Otsuka, T. Hada, S. Shinohara, T. Tanikawa, I. Funaki, Ponderomotive acceleration for electrode less electric thruster: effect of electromagnetic field penetration into magnetized plasmas, APPC12 (The 12th Asia Pacific Physics Conference of AAPPS), 2013.07.
109. K. Nakanotani, S. Matsukiyo, T. Hada, Full particle-in-cell simulation of two colliding shocks, APPC12 (The 12th Asia Pacific Physics Conference of AAPPS), 2013.07.
110. T. Hada, Y. Nariyuki, Y. Narita, Evaluation of higher order statistics of MHD turbulence using multi-spacecraft data, APPC12 (The 12th Asia Pacific Physics Conference of AAPPS), 2013.07, Magnetohydrodynamic (MHD) waves are ubiquitous in space plasma. In particular, those found in the foreshock region of the earth’s bowshock often have order of unity normalized wave amplitude of the magnetic field, and due to this large amplitude one has a possibility to directly observe nonlinear interaction among the waves. It is thus important to develop a robust and accurate method that can extract as much information as possible on the nonlinear behavior of the MHD waves, using the field and plasma data obtained from multi-point measurement. In this presentation we demonstrate that the higher-order statistics [1] of the MHD turbulence can be evaluated both in time and spatial (i.e., both in the frequency and the wave number) domains. Compared with the analysis in the time domain, that in the spatial domain is severely restricted due to a small number of data points, since the number of spacecraft in typical formation flights is less than five. However, the so-called Capon’s method has been successfully adopted in determination of the wave number spectra for Cluster experiments[2,3]. We show that the Capon’s method is also useful in evaluation of the bispectrum and the bicoherence[4]. Accuracy and robustness to the noise of the proposed method will be tested using data obtained by numerical simulations and also by the Cluster experiments.
[1] T. Dudok de Wit, in Space Plasma Simulation, eds., J. Bu ̈chner et al., Springer, Berlin (2003) [2] U. Motschmann et al., J. Geophys. Res., 101, 4961-4965, (1996)
[3] J. L. Pin ̧con and F. Lefeuvre, J. Geophys. Res., 96, 1789-1802, (1991)
[4] Y. Narita et al., Ann. Geophys., 26, 3389-3393, (2008).
111. T. Hada, F. Otsuka, S. Shinohara, H. Nishida, T. Tanikawa, I. Funaki, Research and development of electrodeless helicon plasma thrusters, IPELS013 (The 12th Int'l Workshop on the Interrelationship between Plasma Experiments in Laboratory and Space), 2013.07, Electric thruster is a form of spacecraft propulsion that uses electric energy to accelerate plasma propellant. Due to its large specific impulse, the electric thrusters are suited for long duration operations such as missions to outer planets. On the other hand, the performance of many of the conventional electric thrusters is severely limited by electrode wastage. In order to overcome this difficulty, we have been conducting the HEAT (Helicon Electrodeless Advanced Thruster) project to pursue research and development of electrodeless plasma thrusters.
In the presentation, we first briefly describe the background and the targets of the project, and then introduce the concepts of electrodeless plasma production using the so-called helicon waves (i.e., bounded whistler waves) and the electrodeless plasma acceleration via externally applied time-varying electromagnetic fields. In particular, we discuss some details on the three plasma acceleration schemes we consider: the Rotational Magnetic Field (RMF), the Rotational Electric Field (REF), and the Ponderomotive Acceleration (PA) schemes. Although the helicon plasma is collisional and dissipative, it shares many intrinsic features with space plasmas, implying that there are possibilities that people in space plasma community make substantial contributions in the field of electric thrusters. Theory and simulation results as well as recent laboratory experiments will be discussed.
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112. 山之口和輝, 羽田 亨, 篠原俊二郎, RMF型加速機構におけるプラズマパラメータと磁場浸透の関係, 日本地球惑星科学連合総会, 2013.05.
113. 諌山翔伍, 羽田 亨, 谷川隆夫, 篠原俊二郎, ヘリコン波の分散関係とその散逸過程, 日本地球惑星科学連合総会, 2013.05.
114. 大塚史子, 羽田 亨, 篠原俊二郎, 谷川隆夫, 磁化プラズマ内への外部電磁場浸透の1次元PICシミュレーション:無電極電気推進の開発に向けて, 日本地球惑星科学連合総会, 2013.05.
115. 成行泰裕, 梅田隆行, 鈴木建, 羽田 亨, 径方向に開いた太陽風中の非線形アルヴェン乱流によるイオン加熱, 日本地球惑星科学連合総会, 2013.05.
116. 羽田 亨, 諌山翔伍, 山之口和輝, 篠原俊二郎, ヘリコンプラズマ解析と無電極加速モデリングの現状 1, プラズマ推進プロジェクト研究会, 2013.05.
117. 諌山翔伍, 羽田 亨, ヘリコンプラズマ解析と無電極加速モデリングの現状 2, プラズマ推進プロジェクト研究会, 2013.05.
118. 大塚史子, 羽田 亨, 谷川隆夫, 篠原俊二郎, ポンデロ加速の数値解析の現状報告:電場浸透の影響, プラズマ推進プロジェクト研究会, 2013.05.
119. 式綱友章, 羽田 亨, プラズマのポンデロモーティヴ加速, 日本物理学会, 2013.03.
120. 中野谷賢, 松清 修一, 羽田 亨, 無衝突衝撃波における注入問題, 日本物理学会, 2013.03.
121. 羽田 亨, 大塚史子, 篠原俊二郎, 西田浩之, 谷川隆夫, 船木一幸, Electrodeless Plasma Thrusters: Nonlinear wave acceleration of a helicon plasma, International Nonlinear Waves and Chaos Workshop, 2013.03, Electric thruster is a form of spacecraft propulsion that uses electric energy to accelerate plasma propellant. Due to its large specific impulse, the electric thrusters are suited for long duration operations such as missions to outer planets. On the other hand, the performance of many of the conventional electric thrusters is severely limited by electrode wastage. In order to overcome this difficulty, we have initiated the HEAT (Helicon Electrodeless Advanced Thruster) project to pursue research and development of completely electrodeless plasma thrusters.
In the presentation, we first briefly describe the background and the targets of the project, and then introduce the concepts of electrodeless plasma production using the so-called helicon waves (i.e., bounded whistler waves) and the electrodeless plasma acceleration via externally applied time-varying electromagnetic fields. In particular, we discuss some details on the three plasma acceleration schemes we consider: the Rotational Magnetic Field (RMF), the Rotational Electric FIeld (REF), and the Ponderomotive Acceleration (PA) schemes. Although the helicon plasma is collisional and dissipative, it shares many intrinsic features with space plasmas, implying that there are possibilities that people in space plasma community make substantial contributions in the field of electric thrusters. Theory and simulation results as well as recent laboratory experiments will be discussed.
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122. 中村隆宏, ほか, リサージュ加速を用いた小型無電極ヘリコンプラズマスラスタにおける推力計測実験, 宇宙輸送シンポジウム, 2013.01.
123. 大塚史子, 羽田 亨, 篠原俊二郎, 谷川隆夫, 松岡健之, イオンサイクロトロン共鳴/ポンデロモーティブ加速を利用した無電極電気推進の数値解析, 宇宙輸送シンポジウム, 2013.01.
124. 篠原俊二郎, 西田浩之, 谷川隆夫, 羽田 亨, 船木一幸, 高密度ヘリコンプラズマを用いた無電極電気推進計画ーHEATプロジェクト, 宇宙輸送シンポジウム, 2013.01.
125. 成行泰裕, 羽田 亨, 坪内健, 太陽風アルヴェン乱流とイオンビーム不安定性, プラズマ核融合学会, 2012.11.
126. 篠原俊二郎, 西田浩之, 中村隆弘, 松岡健之, 船木一幸, 羽田 亨, 大塚史子, 谷川隆夫, 長寿命電気推進機の開発を目指した高密度ヘリコンプラズマの無電極電磁加速の研究, 第56回宇宙科学技術連合講演会, 2012.11.
127. 安倍元彦, 羽田 亨, 松清 修一, 変成衝撃波による衝撃波統計加速のテスト粒子シミュレーション, 地球電磁気・地球惑星圏学会, 2012.10.
128. 木下雄策, 松清 修一, 羽田 亨, 非定常地球磁気圏衝撃波の同時多点観測, 地球電磁気・地球惑星圏学会, 2012.10.
129. 平田義治, 繁田 彬, 羽田 亨, 篠原俊二郎, 軸方向非対称形状を利用した周方向AC電流による無電極プラズマ加速, 地球電磁気・地球惑星圏学会, 2012.10.
130. 繁田 彬, 平田義治, 羽田 亨, 篠原俊二郎, 次世代無電極推進機関のための発散磁場と周方向定常電流によるプラズマ加速, 地球電磁気・地球惑星圏学会, 2012.10.
131. 大塚史子, 羽田 亨, 篠原俊二郎, 谷川隆夫, 松岡健之, ゚ンデロモーティブ加速/イオンサイクロトロン共鳴における推力モデリング, 地球電磁気・地球惑星圏学会, 2012.10.
132. 宮本向陽, 諌山翔吾, 羽田 亨, 谷川隆夫, 篠原俊二郎, 衝突電離によるプラズマ生成のテスト粒子シミュレーション, 地球電磁気・地球惑星圏学会, 2012.10.
133. 諌山翔吾, 羽田 亨, 谷川隆夫, 篠原俊二郎, 非一様円柱プラズマ中のヘリコン波の分散関係, 地球電磁気・地球惑星圏学会, 2012.10.
134. 伊美 暢春, 諌山翔吾, 羽田 亨, 谷川隆夫, 篠原俊二郎, プラズマ生成をともなうポンデロモーティヴ加速のモデリング, 地球電磁気・地球惑星圏学会, 2012.10.
135. 羽田 亨, 大塚史子, 山之口和輝, 諌山翔吾, 篠原俊二郎, 西田浩之, 谷川隆夫, 船木一幸, ヘリコンプラズマを用いた次世代無電極推進機関の開発と研究, 地球電磁気・地球惑星圏学会, 2012.10.
136. Tohru Hada, Some modern analyses of space plasma waves, International Space Weather Initiative, 2012.09.
137. Tohru Hada, Yasuhiro Nariyuki, Yasuto Narita, Higher order statistics of MHD turbulence using multi-spacecraft data, Asia Oceania Geophysics Society Annual Meeting, 2012.08.
138. 松岡健之, 船木一幸, 篠原俊二郎, 谷川隆夫, 羽田 亨, ヘリコンプラズマの無電極電磁加速の推力計測, 核融合エネルギー連合講演会, 2012.06.
139. 山之口和輝, 羽田 亨, 篠原俊二郎, RMF型加速機構におけるプラズマ密度分布と磁場浸透の関係, 日本地球惑星科学連合大会, 2012.05.
140. 山之口和輝, 羽田 亨, 篠原俊二郎, RMF型加速機構におけるプラズマ密度分布と磁場浸透の関係, 日本地球惑星科学連合大会, 2012.05.
141. 山之口和輝, 羽田 亨, 篠原俊二郎, RMF型加速機構におけるプラズマ密度分布と磁場浸透の関係, 日本地球惑星科学連合大会, 2012.05.
142. 大塚史子, 羽田 亨, 篠原俊二郎, 谷川隆夫, 松岡健之, 磁化プラズマへの外部電場浸透の数値解析:電磁場ポンデロモーティヴ力による無電極プラズマ推進の開発に向けて, 日本地球惑星科学連合大会, 2012.05.
143. 諌山翔吾, 羽田 亨, 谷川隆夫, 篠原俊二郎, 非一様円柱プラズマ中のヘリコン波の分散関係, 日本地球惑星科学連合大会, 2012.05.
144. 羽田亨、篠原俊二郎, 宇宙利用のためのプラズマ工学とプラズマ理学の相互作用:シンポジウムの趣旨と総合討論, Plasma Conference 2011, 2011.11, はやぶさの活躍、宇宙ステーションの建設など、宇宙環境が身近に感じられる話題が最近多くなってきた。宇宙の平和的利用を目指した研究活動への感心も高まりつつあると言えるが、その一方、プラズマ科学の立場から宇宙利用を考えるコミュニティーは、現在でも工学的分野(プラズマ推進、衛星帯電など)と理学的分野(宇宙プラズマ物理、宇宙天気など)とで比較的はっきりと分離されているようである。しかし本来プラズマは多分野に関わる学際的研究対象であり、解析手法、基礎物理など多くの点で有益な相互作用が期待できる。本シンポジウムでは特にプラズマ推進を主軸として議論を行い、情報交換および研究者交流を行うとともに、今後の分野間交流の礎を作ることを目的とする。.
145. F. Otsuka, T. Hada, T. Ichihara, S. Shinohara, T. Matsuoka, T. Tanikawa, Numerical Studies of Ponderomotive Acceleration and Ion Cyclotron Resonance For Next Generation Electric Thrusters , Plasma Conference 2011, 2011.11, We have examined particle acceleration by external electromagnetic RF (Radio Frequency) field by test particle simulations, and applied this concept to the development of the next generation electric thrusters, as a part of the HEAT (Helicon Electrodeless Advanced Thrusters) project. When a localized transverse electromagnetic field and a divergent background magnetic field are considered as a external electromagnetic fields, two acceleration processes coexist: the ponderomotive acceleration (PA), which is the parallel acceleration of ions along the background magnetic field, and the ion cyclotron resonance (ICR), which is the perpendicular ion heating followed by the energy conversion from the perpendicular to the parallel directions by the mirroring effect. The PA and the ICR are inseparable, yet the former is preferred since it is less likely to be influenced by the ion-wall interaction (due to the smaller gyro radius).
In this presentation, we show the results of a parametric survey to compare the efficiency of the two processes by varying external field parameters and estimate the thrust as a function of these parameters. We also discuss influence of the ion-neutral collision to the thrust and the shielding effect of external electric fields in the magnetized plasmas.
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146. Tohru Hada, Yasuhiro Nariyuki, Marty Lee, Fluid modeling of Short Large Amplitude Magnetic Structures (SLAMS) near the earth's bowshock, Plasma Conference 2011, 2011.11, The so-called Short Large Amplitude Magnetic Structures (SLAMS) are one of the most outstanding features frequently observed upstream of the earth's bowshock. Although the properties of these structures have been studied extensively using spacecraft observations, the mechanism leading to their formation still remains unclear. Since the SLAMS grow in a region with a gradient of energetic ions, the ion heat flux is likely to be the main energy source for their growth. We model their evolution using the Landau-fluid type framework, by including a nonlocal interaction between the ion heat flux and the magnetic envelope modulation. Numerical simulations show that, in the presence of inverse Landau interaction, a series of magnetic pulsations similar to the SLAMS grow rapidly. The growth is nonlinear and singular. .
147. 松岡健之、佐藤周平、船木一幸、中村隆宏、篠原 俊二郎、西田 浩之、横井 賢治、Timofei S. Rundenko、Konstantin P. Shamrai、羽田 亨、谷川 隆夫、藤野貴康, Preliminary Thrust Measurement in Development of Long Lifetime Helicon Plasma Rockets by Use of Lissajous Method, Plasma Conference 2011, 2011.11, A thrust model by use of a Lissajous method has shown that these rocket has potentially longer lifetime with better performance compared with the rockets using, e.g., ion engines. Previous experiments showed a slight increase of plasma flow velocity by the method, however, experimental conditions were not optimized and the thrust was not measured. In this study, in order to develop helicon plasma sources and thrust measurement method, a thrust is measured from a 26 mm diameter helicon plasma rocket without Lissajous method.
A design of laboratory models for plasma rockets in order to verify the thrust model is also presented based on experimental findings.
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148. 兒玉真一朗、;松清修一、羽田亨, 衝撃波ドリフト加速に伴う電子注入過程, 地球電磁気・地球惑星圏学会, 2011.11, 銀河団衝撃波や宇宙線変成衝撃波のように、上流プラズマがあらかじめ高温であるような場合には、衝撃波ドリフト加速によって効率的な電子加速および反射が起こる。このとき、反射された電子は上流で不安定性を起こして様々な波動を励起すると考えられる。本研究では、衝撃波ドリフト加速によって加速・反射された電子が、その後上流でさらに加速されて非熱的粒子を生成する過程を、テスト粒子シミュレーションによって議論する。反射電子が自己励起する波動として有限の波数スペクトルを持つホイッスラー乱流を考え、衝撃波によるミラー反射と上流乱流による散乱のみで電子がどの程度加速されるかを調べる。ホイッスラー乱流の特性(乱流のエネルギー、分散の有無、位相相関など)を様々に変化させた場合に、加速機構や効率にどのような違いが生じるかに注目する。.
149. 大塚史子、羽田亨、篠原俊二郎、松岡健之, 電磁場ポンデロモーティブ加速のための磁化プラズマへのイオンサイクロトロン周 波数領域における電場浸透解析, 地球電磁気・地球惑星圏学会, 2011.11, We have examined particle acceleration by ponderomotive force in divergent magnetic field by test particle simulations, and applied this concept to the next generation electric thrusters, as a part of the HEAT (Helicon Electrodeless Advanced Thrusters) project. In this configuration, two acceleration processes coexist: the ponderomotive acceleration, which is the parallel accel- eration of ions along the background magnetic field, and the ion cyclotron resonance, which basically is the perpendicular ion heating followed by energy conversion from the perpendicular to the parallel directions by the mirroring effect. Here the total penetration of the electric field into the plasma was assumed. In this presentation, we study penetration of external electric field near ion cyclotron frequency into magnetized plasma by performing one-dimensional PIC simulations by the use of the VORPAL code (Tech-X corp.). The obtained result of the electric field penetration will be included in the model of the electromagnetic ponderomotive acceleration..
150. 相良雄大、羽田亨、谷川隆夫、篠原俊二郎, ヘリコンプラズマ生成の外部電磁場と背景磁場配位依存性, 地球電磁気・地球惑星圏学会, 2011.11, 惑星探査などの長期ミッションにおいては比推力の高い電気推進機関が有効であり注目されている.これは推進剤をプラズマ化し,加速することにより推進力を得る方法である.従来,電気推進は推進剤をプラズマにしてから加速するため放電が必要であった.アーク放電など,放電を行えば電極にプラズマが衝突するため摩耗が起こり,その摩耗が電気推進機関の寿命を先に決定してしまう.この現状を踏まえ,我々は電極寿命の制限を受けないプラズマ生成・加速ともに無電極である,完全無電極型の新しい電気推進機関の開発研究を行っている(HEAT プロジェクト)[1].
本研究では,ヘリコン波を用いた無電極プラズマ生成法について議論する.ヘリコン波を使用したプラズマ生成は,直流電流により生成された磁場中に中性ガスを封入し、これを特殊なアンテナに高周波電場を印加することで生じるヘリコン波と作用させることにより行う。この「電場+磁場」の中で非常に高い密度のプラズマが安定に得られることが実験的に確立されている[2].しかし,実際は高周波電界と磁場配位および磁場強度の関係が,プラズマの生成に大きな影響を与えており,この関係はいまだに系統的には明らかにされていない.
そこで本発表では,プラズマ化する中性ガスにArとHeを用い,それぞれの場合について以下のような手法でプラズマ密度を求め,この関係性を明らかにすることを目的とした.
① 円筒形のチャンバーにヘリコン源と9個のコイルを配置した実験装置を用い,様々な磁場強度ならびに磁場配位をつくりだす.
② それぞれの条件においてヘリコン源に高周波電界を印加し,プラズマを生成する.ラングミュアプローブを用い,チャンバー内の径方向に7点,それを軸方向に5点動かし,計35点のイオン電流を測り,プラズマ密度を求める.
③ 上記の結果について,高周波電界と磁場の関係がプラズマ生成に及ぼす影響を調べる.
安定した高密度プラズマ生成は無電極推進機関に不可欠な要素であり、本研究はそのための基盤技術の一つとして大きな意義を持つものである。本実験の無電極推進との関わりと今後の計画についても言及する。
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151. 赤水透、松清修一、羽田亨, 太陽フレアに伴う高位相速度非MHD波動の非線形励起, 地球電磁気・地球惑星圏学会, 2011.11, フレア時の太陽表面では、しばしば温度異方性を持つイオン分布が形成される。磁力線垂直方向の温度成分が卓越したイオン分布は、沿磁力線方向に伝播するイオンサイクロトロン波を比較的容易に励起することが知られている。ただし、太陽表面では少なからず重イオンが存在するため、励起される波動の分散関係は単一イオン種プラズマ中のそれとは異なるものになる。特に、多イオン種プラズマに特有の高位相速度非MHD波動は強い電場成分を含むため、粒子加速に効率的に作用する可能性がある。従来のMHDシミュレーションやハイブリッドシミュレーションでは、これらの高位相速度波動を正しく取り扱うことができないため、この非MHD波動モードはこれまであまり注目されてこなかった。本研究では、重イオンとしてアルファ粒子を含む3成分プラズマを考え、プロトンやアルファ粒子に温度異方性を与えた場合のイオンサイクロトロン不安定性の長時間発展を、フル粒子シミュレーションを用いて再現する。プロトンのイオンサイクロトロン波の非線形発展過程において高位相速度非MHD波動が励起されることを示し、その波動スペクトルの特徴や粒子加速過程について議論する。.
152. 市原拓、大塚史子、羽田亨、谷川隆夫、篠原俊二郎, 現実的磁場およびプラズマ配位を用いたポンデロモーティヴ加速のテスト粒子計算, 地球電磁気・地球惑星圏学会, 2011.11, 長期ミッションを目的とした宇宙機では推進機関の寿命が重要な要素である.現在使用されている電気推進機関の多くは電極により推進剤であるプラズマを加速させるため,電極摩耗による寿命低下が重要問題となっている.そこで私達は推進剤の生成・加速に電極を使用しない無電極電気推進機関の研究を行っている(HEATプロジェクト)[1].プラズマ生成はヘリコン波を用いるが、プラズマ加速には様々な方法を提案しており、その一つが外部から与える電磁場のポンデロモーティブ力を利用してプラズマを加速する方法である。本講演では理想化された単純な磁場配位および東海大学における現実的な磁場配位およびプラズマ条件のもとでのテスト粒子シミュレーションの結果を紹介する。これは今後のポンデロモーティヴ加速の室内実験結果解析の際の比較対象となることが期待される.
まず、理想化された単純な磁場配位におけるテスト粒子シミュレーションを紹介する.粒子加速の外部電磁場や背景磁場パラメータへの依存性の詳細を述べる。次に,東海大学でのヘリコンプラズマ装置をモデルとした、実際の磁場配位およびプラズマ条件のもとでのテスト粒子シミュレーション結果を紹介する.特に重要なのはプラズマによる外部電磁場のシールド効果である。現実的パラメータのもとでのプラズマ加速の推定を行う。
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153. 山之口和輝、羽田亨、篠原俊二郎, 回転外部磁場による非一様密度プラズマ内への磁場浸透, 地球電磁気・地球惑星圏学会, 2011.11, 惑星探査などの長期ミッションにおいては比推力の高い電気推進機関が有効であり注目されている。これは推進剤としてプラズマを用い、これを加速することにより推進力を得る方法である。一方、イオンエンジン等、既存の多くの電気推進機関は有電極型のため、プラズマとの接触による電極摩耗による寿命の制限が大きな問題となっている。この現状を踏まえ、我々はプラズマ生成、プラズマ加速の両段階ともに無電極である、完全無電極型の新しい電気推進機関の開発研究を始動した(HEATプロジェクト)[1]。
 無電極プラズマ生成はヘリコン波を用いることにより、安定に高密度・低温度プラズマが得られることが実験的にほぼ確立している[2]。無電極プラズマ加速としてはいくつかの方法が考えられるが、本研究では回転磁場(RMF)型の加速機構について発表する[3]。この方法では、円柱プラズマに対して、その軸と垂直方向に回転外部磁場をかけることにより、プラズマ内部に周回方向の定常電子電流を誘起する。これは核融合分野で知られた、回転磁場による磁場逆転配位のプラズマ閉じ込め(FRC)の方法と同じものである。背景磁場に径方向成分があれば(発散磁場配位であれば)、励起された電子電流と背景磁場とのローレンツ力により軸方向の定常推進力が得られるはずである[4]。

 本講演では、発散磁場のもとでのRMF機構について、数値シミュレーションを行った結果を発表する。円柱プラズマを流体として扱い、回転外部磁場を境界条件として与えて発展方程式系を解くことにより、プラズマ内への磁場浸透を定量的に評価することができる。径方向磁場の無い場合については幾つかの計算結果があるが[5]、これらでは円柱内のプラズマ密度は一様と仮定されている。しかし、実際の円柱プラズマ内のプラズマ密度は非一様であり、壁近傍ほどプラズマ密度は低くなる。この非一様密度の円柱プラズマをモデル化し、プラズマ密度が一様な場合と比較し、プラズマ散逸、外部磁場強度、そして径方向磁場の主要パラメータに依存してどのように磁場浸透の空間スケール及び時間スケールが決まるかを議論する。
[1] 文部科学省科学研究費基盤研究(S)、ヘリコン源を用いた先進的無電極プラズマロケットエンジンの研究開発、代表 篠原俊二郎、平成21-25年度.
[2] cf. Shinohara, S. et al., Phys. Plasmas vol. 16, 057104, 2009.
[3] Jones, I. R., Phys. Plasmas vol. 6, 1950, 1999.
[4] Inomoto, M., I.E.E.J. Trans. vol. 128, 319, 2008.
[5] Milroy, R. D., Phys. Plasmas vol. 6, 2771, 1999..
154. 岩本一慶、松清修一、羽田亨, 重イオンを含むプラズマ中の高位相速度非MHD波動を介した高エネルギー粒子加速, 地球電磁気・地球惑星圏学会, 2011.11, 太陽表面などの重イオンを比較的多く含むプラズマでは、波動の分散関係が単一イオン種プラズマ中のそれとは大きく異なる。とりわけ、位相速度の大きい非MHD波動は強い電場成分を含むので、荷電粒子を効率的に加速する可能性がある。しかしながらこの波動モードは、いわゆるMHD近似では記述されないため、これまで粒子加速源として注目されることはほとんどなかった。この種の高位相速度非MHD波動は、イオンの温度異方性に伴うサイクロトロン不安定性の非線形発展として自己無撞着に励起されることが分かっている。そこで本研究では、重イオンとしてアルファ粒子を含む場合について、この非MHD波動を介した粒子加速の素過程を、テスト粒子計算を用いて詳細に調べる。ここでは、非線形発展する波動を非MHD波動を含む3つの結合波動モードの組(トリプレット)でモデル化し、様々なトリプレットとテスト粒子の相互作用を系統的に調べる。これまでのところ、トリプレットとして非MHD波動を含む場合にアルファ粒子の加速効率が大きくなることや、強磁場条件下でプロトンの加速効率が著しく上昇することが分かった。これらの加速機構の詳細を明らかにする。.
155. 諌山翔伍、羽田亨、谷川隆夫、篠原俊二郎, 非一様円柱プラズマ中のヘリコン波の分散関係, 地球電磁気・地球惑星圏学会, 2011.11, 惑星探査などの長期ミッションにおいては比推力の高い電気推進機関が有効であり注目されている。これは推進剤としてプラズマを用い、これを加速することにより推進力を得る方法である。一方、イオンエンジン等、既存の多くの電気推進機関は有電極型のため、プラズマとの接触による電極摩耗による寿命の制限が大きな問題となっている。この現状を踏まえ、我々はプラズマ生成、プラズマ加速の両段階ともに無電極である、完全無電極型の新しい電気推進機関の開発研究を行っている(HEAT プロジェクト)[1]。
無電極プラズマ生成はヘリコン波を用いることにより、安定に高密度・低温度プラズマが得られることが実験的にほぼ確立している[2]。ヘリコン波のプラズマ密度は10-13程度であり、電気推進機関への応用が期待できる。しかしながら、ヘリコン波によるプラズマの生成機構は未解明の重要な課題である。ヘリコン波からプラズマへのエネルギー輸送、つまりヘリコン波の減衰過程は、これまで粒子運動論と流体メカニズムの二つの取り扱いが考えられてきた。初期は、電子加速に着目し、ヘリコン波による衝突減衰とランダウ減衰が考えられてきたが、高効率のプラズマ生成を説明するには不十分である。近年になり、Shamrai等によって、高効率のヘリコン波プラズマ生成機構にはTGモードからヘリコンモードへの変換で生じる静電波が寄与している、という流体的なモード変換理論が提案された[3]。
本発表ではまず、円柱内におけるヘリコン波の分散関係について述べる。背景磁場がBz=B0zの円柱内に閉じ込められた一様密度のプラズマを考える。ヘリコン波の周波数ωはωci<<ω<<ωceの関係にあるため、電子のみが高周波電場に追随してE×B0ドリフトして電流が発生する。ヘリコン波の分散関係は、電場・磁場の摂動項をB、E=E(r)exp i(mθ+kz-ωt),B(r)exp i(mθ+kz-ωt)として電磁場の方程式を解くことにより求めることができる。一方、現実のヘリコンプラズマは、外部コイルによる磁場構造などによる影響を受け、非一様な密度分布(中心部で高密度)を持つ。このプラズマ密度の非一様性は、ヘリコン波からTG波へのモード変換を導く際に重要であり、したがってヘリコン生成をモデル化するために不可欠な要素である。密度が一様な場合、電場・磁場はrのベッセル関数として求めることができたが、密度の不均一を考慮した場合は、電磁場の方程式をベッセル方程式に帰着させることができないため、密度n(r)の境界値問題として取り扱い、シューティング法を用いて方程式を解く必要がある。発表では、分散関係の詳細、モード変換、これによるヘリコン生成等について述べる。.
156. 羽田 亨 、大塚 史子、山之口 和輝、篠原 俊二郎、谷川 隆夫、船木 一幸、西田 浩之, ヘリコンプラズマを用いた次世代無電極推進機関の開発と研究:現状と展望, 地球電磁気・地球惑星圏学会, 2011.11, Electric thruster is a form of spacecraft propulsion that uses electric energy to accelerate plasma propellant. Due to its large specific impulse, the electric thrusters are suited for long duration operations such as missions to outer planets. On the other hand, the performance of many of the conventional electric thrusters is severely limited by electrode wastage. In order to overcome this difficulty, we have initiated the HEAT (Helicon Electrodeless Advanced Thruster) project to pursue research and development of completely electrodeless plasma thrusters. In the presentation, we first briefly describe the background and the targets of the project, and then discuss in detail some current issues concerning the electrodeless plasma production using the so-called helicon waves (i.e., bounded whistler waves) and the electrodeless plasma acceleration via externally applied electromagnetic fields. Although the helicon plasma is collisional and dissipative, it actually shares many intrinsic features with space plasmas, implying that there are realistic possibilities that SGEPSS members make substantial contributions in the field of electric thrusters. We will stress importance of future collaborative interaction between the two fields..
157. S. Shinohara, H. Nishida, K. Yokoi, T. Nakamura, T. Tanikawa, T. Hada, F. Otsuka, T. Motomura, E. Ohno, I. Funaki, T. Matsuoka, K. P. Shamrai, T. S. Rudenko, Research and development of electrodeless plasma thrusters using high-density helicon sources: the HEAT project, International Electric Propulsion Conference, 2011.09, The first successful asteroid sample return mission by the Japanese “Hayabusa” spacecraft could not have been achieved without the μ-10 ion engines, one type of electric thrusters. However, present-time electric thrusters, ion engines included, suffer a problem of finite lifetime due to the erosion of various electrodes that are in direct contact with plasmas. In order to solve this problem, we have initiated the HEAT (Helicon Electrodeless Advanced Thruster) project to develop completely electrodeless advanced-concept electric thrusters. In our scheme, source dense plasmas are produced extremely efficiently using helicon waves [1,2] with a radio-frequency (rf) range between ion and electron cyclotron frequencies; they are then electromagnetically accelerated to a high velocity to yield a thrust. The entire process can be achieved without using any eroding electrodes, leading to electric thrusters of a limitless lifetime. Here, some experimental and theoretical approaches to realize completely electrodeless plasma thrusters are presented..
158. T. Hada, F. Otsuka, K. Yamanokuchi, S. Shinohara, H. Nishida, T. Tanikawa, I. Funaki, T. Matsuoka, Research and development of next generation electrodeless plasma thrusters, International Space Physics Symposium (ISPS), 2011.08, Electric thruster is a form of spacecraft propulsion that uses electric energy to accelerate plasma propellant. Due to its large specific impulse, the electric thrusters are suited for long duration operations such as missions to outer planets. On the other hand, the performance of many of the conventional electric thrusters is severely limited by electrode wastage. In order to overcome this difficulty, we have initiated the HEAT (Helicon Electrodeless Advanced Thruster) project to pursue research and development of completely electrodeless plasma thrusters. In the presentation, we first briefly describe the background and the targets of the project, and then introduce the concepts of electrodeless plasma production using the so-called helicon waves (i.e., bounded whistler waves) and the electrodeless plasma acceleration via externally applied time-varying electromagnetic fields. In particular, we discuss some details on the three plasma acceleration schemes we consider: the Rotational Magnetic Field (RMF), the Rotational Electric FIeld (REF), and the Ponderomotive Acceleration (PA) schemes. Although the helicon plasma is collisional and dissipative, it shares many intrinsic features with space plasmas, implying that there are possibilities that people in space plasma community make substantial contributions in the field of electric thrusters..
159. Tohru Hada, Yasuhiro Nariyuki, Marty Lee, Fluid modeling of SLAMS, AOGS (Asia Oceania Geophysics Society) annual meeting, 2011.08, The so-called Short Large Amplitude Magnetic Structures (SLAMS) are frequently observed upstream of quasi-parallel part of the earth’s bowshock (Schwartz et al., JGR, 1992). Properties of these structures have been studied extensively (e.g., recent Cluster observations by Lucek et al, Annales Geophys., 2004). On the other hand, the mechanism leading to the formation of the SLAMS remains unclear. Since the SLAMS always grow in a region with a gradient in supra-thermal particle pressure, the ion heat flux is likely to be the main energy source for these structures (Giacalone et al., GRL, 1993). In order to clarify the physical picture of the SLAMS, in this presentation we attempt to model their growth and evolution from the fluid point of view. First we propose a nonlinear MHD model including the effect of the ion heat flux after Hammett and Perkins (PRL, 1990). Numerical simulations show that, in the presence of inverse Landau interaction, a series of magnetic pulsations similar to the SLAMS grow rapidly. Details of the model and the results will be presented..
160. 山之口和輝、羽田亨、篠原俊二郎, 回転磁場型におけるプラズマ加速シミュレーション, 日本地球惑星科学連合総会, 2011.05.
161. 大塚史子、羽田亨、篠原俊二郎, 次世代無電極推進機関のための外部電磁場による粒子加速, 日本地球惑星科学連合総会, 2011.05.
162. 成行泰裕, 梅田隆行, 羽田亨, 太陽風アルフェン波シミュレーションのための新しい数値計算法:Vlasov-MHD モデルの開発, 日本地球惑星科学連合総会, 2011.05.
163. 羽田 亨, 大塚 史子, 山之口 和輝, 篠原俊二郎, 西田浩之, 谷川隆夫, 船木一幸, 松岡健之, 次世代無電極プラズマ推進機関の開発とモデリンク, 日本地球惑星科学連合総会, 2011.05.
164. 羽田 亨, 大塚 史子, 山之口 和輝, 篠原俊二郎, 西田浩之, 谷川隆夫, 船木一幸, 松岡健之, 次世代無電極プラズマ推進機関の開発とモデリンク, 日本地球惑星科学連合総会, 2011.05.
165. 羽田亨、成行泰裕、Marty Lee, SLAMSの流体モデル, 日本地球惑星科学連合総会, 2011.05.
166. T. Hada, F. Otsuka, K. Yamanokuchi, S. Shinohara, T. Tanikawa, I. Funaki, H. Nishida, Research and Development of Next Generation Electrodeless Plasma Thrusters, SGEPSS波動分科会, 2011.03.
167. T. Hada, Fluid modeling of SLAMS, ICR workshop on High Energy Particles in Space, 2010.11.
168. T. Hada, DSA model with non-Gaussian Transport, ICR workshop on High Energy Particles in Space, 2010.11.
169. 豊増良太、松清修一、羽田亨, イオン反射観測による非定常衝撃波モニタリング, 地球磁気圏・地球惑星圏学会, 2010.11.
170. 山之口和輝、羽田亨、篠原俊二郎, 回転外部電磁場による円柱プラズマ加速のモデリング, 地球磁気圏・地球惑星圏学会, 2010.11.
171. T. Hada, F. Otsuka, K. Yamanokuchi, S. Shinohara, T. Tanikawa, I. Funaki, H. Nishida, Research and development of next generation electrodeless plasma thrusters: The HEAT project, 地球磁気圏・地球惑星圏学会, 2010.11.
172. 大塚史子、篠原俊二郎、羽田亨, 発散磁場中におけるポンデロモーティブ力による粒子加速: 次世代電気推進機関の 開発に向けて, 地球磁気圏・地球惑星圏学会, 2010.11.
173. 羽田亨、HEATプロジェクトチーム, 宇宙プラズマと航空宇宙工学との接点について, SGEPSS波動分科会, 2010.08.
174. T. Hada, S. Shinohara, T. Motomura, T. Tanikawa, I. Funaki, H. Nishida, Novel Electrodeless Plasma Thruster Using a Helicon Source, International Conference on Plasma Physics, 2010.08.
175. 松清修一、平川貴之、羽田亨, 反射電子を利用した衝撃波の動的振舞いのリモートセンシング, 日本地球惑星科学連合総会, 2010.05.
176. 成行泰裕、羽田亨、坪内健, 太陽風“非共鳴”アルフェン乱流によるイオン加速・加熱, 日本地球惑星科学連合総会, 2010.05.
177. T. Hada and F. Otsuka, Diffusive shock acceleration of energetic particles with non-Gaussian transport, Solar Energetic Particles: Origin and Environmental Impacts, 2010.01.
178. 羽田亨、篠原俊二郎、谷川隆夫、船木一幸、西田浩之、富田幸博、河村学思, プラズマ推進プロジェクト研究打合せ:理論・モデリング, 宇宙プラズマ関連研究会, 2009.12.
179. 羽田亨、篠原俊二郎、谷川隆夫、船木一幸、西田浩之, 外部電磁場によるヘリコンプラズマ加速: 完全無電極電気推進機関のモデリング, SGEPSS波動分科会, 2010.10.
180. 羽田亨、篠原俊二郎、谷川隆夫、船木一幸、西田浩之, 完全無電極ヘリコンプラズマ加速のモデリング:現状と展望, 宇宙プラズマ関連研究会, 2009.12.
181. 羽田亨、篠原俊二郎、谷川隆夫、船木一幸、西田浩之, 外部電磁場によるヘリコンプラズマ加速:完全無電極電気推進機関のモデリング, 地球電磁気地球惑星圏学会総会, 2010.09.
182. 羽田 亨, 非ガウス的散乱による衝撃波統計加速, 天体物理学研究会, 2010.07.
183. T. Hada, Y. Nariyuki, Y. Narita, Nonlinear interaction of foreshock MHD waves: a tutorial review, International School for Space Simulations, 2011.06.
184. T. Hada and F. Otsuka, Diffusive shock acceleration of cosmic rays with non-Gaussian transport, International Space Physics Symposium, 2010.06.
185. T. Hada, Fluid modeling of SLAMS, Strong turbulence in space plasmas, 2010.05.
186. T. Hada, Diffusive shock acceleration of energetic particles with non-Gaussian transport, Nonlinear Wave Workshop 8, 2010.03.
187. 羽田 亨, Diffusive shock acceleration of cosmic rays: dependence to the scattering models, 地球磁気圏・地球惑星圏学会総会, 2009.05.
188. T. Hada and F. Otsuka, Diffusive shock acceleration of cosmic rays with non-Gaussian transport, The 8th Annual International Astrophysical Conference, 2009.05.
189. 羽田 亨, 間欠性を持つMHD乱流による宇宙線の衝撃波統計加速, 日本物理学会, 2009.03.
190. 羽田 亨, 学際連携:SGEPSSの視点から, 日本物理学会, 2009.03.
191. T. Hada, Nonlinear magnetohydrodynamic waves in the earth's foreshock region, Gifu Nonlinear Workshop on Wave Turbulence, 2009.03.
192. T. Hada, Foreshock wave turbulence, ISSI Workshop on shock acceleration using strong turbulence methods, 2009.03.
193. S. Matsukiyo and T. Hada, PIC simulation of energetic FAB produced by non-stationary shocks, ISSI Workshop on shock acceleration using strong turbulence methods, 2009.03.
194. T. Hada and S. Matsukiyo, Generation of energetic FAB by non-stationary shocks, ISSI Workshop on shock acceleration using strong turbulence methods, 2009.03.
195. 羽田 亨、白野博敬, 分散関係のロバストな数値計算法, 第115回生存圏シンポジウム波動分科会, 2009.05.
196. 羽田 亨, 宇宙環境の中の地球, 仁淀川町一般講演会, 2009.02.
197. 羽田亨、篠原俊二郎, 次世代電気推進機関のための外部電磁場プラズマ加速の理論モデル, 宇宙関連プラズマ研究会, 2008.12.
198. S. Matsukiyo and T. Hada, Relativistic particle acceleration in developing Alfven turbulence, Kinetic Modeling of Astrophysical Plasmas, 2008.10.
199. 神代天、羽田亨、成行泰裕、梅田隆行, 準平行伝播Alfven波の自己変調不安定性のヴラソフシミュレーション, 地球磁気圏・地球惑星圏学会, 2008.10.
200. 神代天、羽田亨、成行泰裕、梅田隆行, 準平行伝播Alfven波のパラメトリック不安定性のヴラソフシミュレーション:波動の長時間発展と粒子加速, 地球磁気圏・地球惑星圏学会, 2008.10.
201. 羽田亨, 非ガウス的粒子拡散による宇宙線の衝撃波統計加速, 地球磁気圏・地球惑星圏学会, 2008.10.
202. 白野博敬、羽田亨, 高信頼性かつ高速な線形波動分散関係ソルバーの開発, 地球磁気圏・地球惑星圏学会, 2008.10.
203. T. Hada, Y. Nariyuki, Y. Narita, Bi-spectrum analysis of MHD turbulence using multi-spacecraft data, International Congress on Plasma Physics 2008, 2008.09.
204. T. Hada and F. Otsuka, Transport of energetic particles by large amplitude MHD turbulence, International Congress on Plasma Physics 2008, 2008.09.
205. Y. Nariyuki, T. Hada, K. Tsubouchi, Parametric instabilities of incoherent Alfven waves in the solar wind, Asia Oceania Geophysics Meeting 2008, 2008.06.
206. T. Hada and Y. Nariyuki, Effects of dissipation in parametric processes of Alfven waves, Asia Oceania Geophysics Meeting 2008, 2008.06.
207. S. Matsukiyo, T. Hada, Relativistic Particle Acceleration in Parametric Instabilities, Asia Oceania Geophysics Meeting 2008, 2008.06.
208. 神代天、成行泰裕、羽田亨、梅田隆行, Vlasov simulation of finite amplitude magnetohydrodynamic waves in the solar wind: parametric instability of Alfven waves, 地球物理学関連学会合同大会, 2008.05.
209. T. Hada and Y. Nariyuki, Effects of dissipation in parametric processes of Alfven waves, 地球物理学関連学会合同大会, 2008.05.
210. T. Hada, F. Otsuka, Diffusion and acceleration of energetic particles by large amplitude MHD turbulence, International Workshop on Nonlinear Waves and Turbulence 7, 2008.04.
211. S. Matsukiyo, T. Hada, Relativistic particle acceleration in coherent Alfven waves through parametric instabilities, International Workshop on Nonlinear Waves and Turbulence 7, 2008.04.
212. Y. Nariyuki, T. Hada, K. Tsubouchi, Parametric instabilities of coherent and incoherent Alfven waves, International Workshop on Nonlinear Waves and Turbulence 7, 2008.04.
213. 羽田亨、成行泰裕, 太陽風中におけるアルフヴェン波の励起・減衰, 第96回生存圏シンポジウム, 2008.03.
214. T. Hada and S. Matsukiyo, Shock nonstationarity and consequences, 3. Observations, ISSI workshop on collisionless shocks, 2008.02.
215. T. Hada and S. Matsukiyo, Shock nonstationarity and consequences, 2. kinetic models, ISSI workshop on collisionless shocks, 2008.02.
216. T. Hada and S. Matsukiyo, Shock nonstationarity and consequences, 1. fluid models, ISSI workshop on collisionless shocks, 2008.02.
217. 羽田亨, (この間、データ記入予定), 2007.04.
218. 成行泰裕、羽田亨, 大振幅アルフヴェン波の運動論的パラメトリック不安定性:イオン運動論効果, 日本物理学会2007春季大会(物性領域), 2007.03.
219. 寺沢敏夫,羽田亨,松清修一,岡光夫,馬場彩, 宇宙線励起MHD乱流による衝撃波RH条件・圧縮率の変成と非線形加速モデルの再検討, 日本物理学会2007春季大会(素・核・宇宙線), 2007.03.
220. T. Hada, S. Matsukiyo, Y. Nariyuki, T. Terasawa, Roles of upstream and downstream waves in shock waves, IRCS workshop on "Shock formation in extreme environments in the universe", 2007.02.
221. Y. Nariyuki, T. Hada, Parametric instabilities of parallel propagating incoherent Alfven waves, U-Tokyo STP workshop on "Shock, wind, and nonlinear waves in space and astroplasmas", 2007.01.
222. T. Hada, Current research topics on MHD waves in the solar wind, International workshop on tether technology, 2007.01.
223. T. Hada, Nonlinear MHD waves in the solar wind, 21st COE workshop on "Turbulence on the Ocean, Atmosphere and Space", 2007.01.
224. T. Terasawa, T. Hada, M. Oka, A. Bamba, Shock Modification by Cosmic-Ray-Excited Turbulences, The International Conference "The Extreme Universe in the Suzaku Era", 2006.12.
225. F. Otsuka and T. Hada, Cross-Field Diffusion of Cosmic Rays in Two-Dimensional Magnetic Field Turbulence Models, The International Conference "The Extreme Universe in the Suzaku Era", 2006.12.
226. 成行泰裕、羽田亨, アルフヴェン波の運動論的パラメトリック不安定性:イオン運動論効果, SGEPSS波動分科会, 2006.12.
227. 成行泰裕、羽田亨, MHD波動の散逸機構, JST/CREST-NICTシミュレーション研究会, 2006.12.
228. 羽田亨, プラズマの高次統計, 宇宙関連プラズマ研究会, 2006.12.
229. 別府賢一郎、羽田亨, 相関を持つMHD構造による高エネルギー粒子の加速と拡散, 地球磁気圏・地球惑星圏学会総会, 2006.11.
230. 成行泰裕、羽田亨、成田康人, 高次統計を用いたフォアショック乱流の研究, 地球磁気圏・地球惑星圏学会総会, 2006.11.
231. 成行泰裕、羽田亨, アルフヴェン波の運動論的パラメトリック不安定性:イオン運動論効果, 地球磁気圏・地球惑星圏学会総会, 2006.11.
232. 成行泰裕、羽田亨, 太陽風中の平行伝播アルフヴェン波の非線形発展, 地球磁気圏・地球惑星圏学会総会, 2006.11.
233. Y. Nariyuki, T. Hada, Kinetically modified parametric instabilities of circularly polarized Alfven waves: ion kinetic effects, The Sixth International Workshop on Nonlinear Waves and Turbulence , 2006.10.
234. T. Hada, Y. Nariyuki, Interactions among foreshock MHD waves and consequences, The Sixth International Workshop on Nonlinear Waves and Turbulence , 2006.10.
235. 羽田亨, 宇宙プラズマ波動研究とKDK, 全国国際共同利用合同シンポジウム, 2006.09.
236. 羽田亨、成行泰裕, 多点観測データを用いた波動の高次統計解析, 京都大学花山天文台データ解析ワークショップ, 2006.09.
237. Y. Nariyuki, T. Hada, Correlation between density and magnetic field fluctuations associated with dissipation of quasi-parallel Alfven waves, COSPAR, 2006.07.
238. 羽田亨、別府賢一郎, 天体プラズマ中の粒子加速, 理論天体物理学研究会, 2006.07.
239. 別府賢一郎、羽田亨, 相関を持つMHD構造による高エネルギー粒子の加速と拡散, 第12回 波動分科会, 2006.05.
240. 大塚 史子、羽田 亨, 2次元磁場ゆらぎ中での宇宙線の垂直拡散:久保数による拡散係数のスケーリング, 第12回 波動分科会, 2006.05.
241. 成行泰裕、羽田 亨, 準平行伝播アルフヴェン波の減衰過程と磁場揺らぎ密度ゆらぎ相関, 第12回 波動分科会, 2006.05.
242. 長谷川毅、松清修一、羽田亨, 衝撃波近傍における宇宙線粒子による磁場増幅と宇宙線加速, 地球物理学関連合同大会, 2006.05.
243. 池田 泰、羽田 亨、松清 修一、篠原 俊二郎、都木 恭一郎, 時間変動外部電磁場に対するプラズマ応答の計算機実験, 地球物理学関連合同大会, 2006.05.
244. 別府賢一郎、羽田 亨, 相関を持つMHD構造による高エネルギー粒子の加速と拡散, 地球物理学関連合同大会, 2006.05.
245. 成行泰裕、羽田 亨, 準平行伝播Alfven波の減衰過程と磁場揺らぎ密度揺らぎ相関, 地球物理学関連合同大会, 2006.05.
246. 羽田 亨, 宇宙プラズマで非線形波動を考える, 地球物理学関連合同大会, 2006.05.
247. 羽田 亨, アルフヴェン波のこわれかた, 太陽圏シンポジウム「太陽圏プラズマの加速と加熱」, 2006.01.
248. 藤井裕矩、Juan Sanmartin、小山孝一郎、佐々木進、山際芳樹、佐藤 親俊、羽田亨、田中正俊、犬竹正明、M. Charro, 導電テザーを用いた宇宙科学実験の展開, 第6回宇宙科学シンポジウム, 2006.01.
249. 羽田亨, (この間、データ記入予定), 2005.01.
250. T. Hada, Y. Nariyuki, Self-generation of phase coherence in multiply-coupled triplet system, American Geophysical Union Fall Meeting, 2004.12.
251. Y. Nariyuki, T. Hada, Nonlinear interaction and interactive states in a simple weak turbulence model by multiply-coupled triplets, American Geophysical Union Fall Meeting, 2004.12.
252. V. Munoz, S. Matsukiyo, T. Hada, A new exact solution of finite amplitude Alfven wave in a relativistic pair plasma, American Geophysical Union Fall Meeting, 2004.12.
253. T. Hada, V. Munoz, S. Matsukiyo, Dispersion relation of finite amplitude Alfven wave in a relativistic electron-positron plasma, International Conference on Plasma Physics 2004 (ICPP2004), 2004.10.
254. 成行泰裕、羽田 亨, 3波共鳴組多体系による弱乱流モデルの解析:非線形相互作用と相対的状態, 地球磁気圏・地球惑星圏学会総会, 2004.09.
255. 古賀大樹、羽田 亨, Time evolution of phase coherence among MHD waves: DNLS simulation study, 地球磁気圏・地球惑星圏学会総会, 2004.09.
256. 大塚史子、羽田 亨, 磁場ゆらぎ中の高エネルギー粒子の沿磁力線拡散:揺らぎの統計への依存性, 地球磁気圏・地球惑星圏学会総会, 2004.09.
257. 池田昌弘、松清修一、V. Munoz、羽田 亨, 相対論的有限振幅アルフヴェン波の非線形分散関係, 地球磁気圏・地球惑星圏学会総会, 2004.09.
258. T. Hada, V. Munoz, S. Matsukiyo, A new exact solution of finite amplitude Alfven wave in a relativistic pair plasma, 地球磁気圏・地球惑星圏学会総会, 2004.09.
259. T. Hada, D. Koga, New statistical analysis of nonlinear MHD waves in the solar wind, Asia Oceania Geophysical Society (AOGS) General Assembly, 2004.07.
260. T. Hada, A simple model of weak turbulence by multiply-coupled triplets: intermittency and power-law, Asia Oceania Geophysical Society (AOGS) General Assembly, 2004.07.
261. T. Hada, V. Munoz, S. Matsukiyo, A new exact dispersion relation of finite amplitude Alfven wave in a relativistic pair plasma, Asia Oceania Geophysical Society (AOGS) General Assembly, 2004.07.
262. S. Yagi, T. Hada, Geotail observation and numerical simulation of shocklets in the earth's foreshock, European Geophysical Union General Assembly, 2004.04.
263. F. Otsuka, T. Hada, Time series analysis of Non-Brownian motion and its application to diffusion of energetic particles in turbulent magnetic field, European Geophysical Union General Assembly, 2004.04.
264. D. Koga, T. Hada, On relationship between phase coherence among Fourier modes and temporal phase synchronization, European Geophysical Union General Assembly, 2004.04.
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269. 古賀大樹、羽田 亨, 地球衝撃波上流域におけるMHD波動間の位相相関, 「乱流研究の異分野融合と新たな創成」研究集会, 2003.12.
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272. 羽田 亨、矢木定光, 大振幅MHD乱流における磁場揺らぎと密度揺らぎの相関について, 地球磁気圏・地球惑星圏学会総会, 2003.10.
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355. 羽田 亨, MHD波動による高エネルギー粒子の加速と拡散過程:準線形理論を越えて, プラズマ科学のフロンティア研究会, 2000.07.
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361. 羽田 亨、B. Tsurutani, L.D. Zhang, MHD波動による荷電粒子のピッチ角拡散過程, 地球惑星科学関連学会合同大会, 2000.06.
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380. 羽田 亨, 天体プラズマにおける磁気再結合過程のランジュバンモデル, 日本天文学会, 1999.10.
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382. 羽田 亨, 宇宙プラズマ中の宇宙塵集積と星形成の非線形過程, 京都大学数理解析研究所研究集会「非線形・大自由度の波動現象の数理 」, 1999.09.
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388. 松清修一、羽田 亨, 有限振幅アルヴェン波の相対論的パラメトリック不安定性, 地球電磁気・地球惑星圏学会, 1999.06.
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390. T. Hada, Lengevin modeling of the magnetotail, 地球電磁気・地球惑星圏学会, 1999.06.
391. T. Hada, G. Chanteur, Transverse stability of localized MHD structures, 地球電磁気・地球惑星圏学会, 1999.06.
392. 羽田 亨, プラズマ中のジーンズ不安定性の非線形発展, 宇宙科学研究所研究集会「高エネルギー天文学」, 1999.04.
393. T. Hada, Y. Kuramitsu, Acceleration of Energetic Particles by Nonlinear MHD Waves, The fourth international workshop on nonlinear waves and turbulence in space plasmas, Carlsbad, 1999.03.
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