第 3 章 波動伝播シミュレーション
第 6 節 径方向分布
中央面(z = 0 m) における波動印加による電磁場の変化を確認した.磁場の結果は
Fig. 3-6-1 に示され,電場はFig. 3-6-2 に示される.このとき,波動印加シミュレーショ
ンとは別に波動印加をしないシミュレーションも別途行い,その結果との差分をとること で波動印加による揺動分を出力することとした.その際,揺動分の絶対値を示している.
記載した時刻は2.5 s, 5 s, 7.5 s とした.また,図中に記載されているseparatrix位 置は平衡状態における位置であり,Vs = VA ポジションは伝播速度の際に使用したイ オン音波とシアアルフベン波が等しくなる位置である.この位置も平衡状態における値 から算出した結果を用いて記載している.また,揺動分の物理量は小文字を用いて表 すこととする.
Figure 3-6-1 より,2.5 s ではアンテナ位置と同じ径方向位置から外側で内側と比
較して大きな値をとっていることがわかる.振幅の最大値はby とbz は同じでありbxは それらに比べて小さくなっている.5 s では2.5 s よりもseparatrix 付近に値をもった ことがわかる.bx はアンテナ位置付近で大きな値を持っており,その位置から離れるに つれて小さくなっていることがわかる.by はVs = VA 位置とアンテナ位置との間でピー
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クを持っている.またby はVs = VA より内側へは伝播していないことがわかる.bz はピ
ーク値をseparatrix位置で持っているが,そこから内側では減衰している. 7.5 s で
は5 s と傾向としては似ているが,by,bzは大きな振幅を持っていることがわかる.
次に,Fig. 3-6-2 より,電場の変化は2.5 s ではex の値が他の成分と比較して非常 に大きい.二番目に大きいey はex の半分程度である.ez はそれ以上に小さく無視し ていい値である.ex のピーク位置はr = 0.35 m であり同時刻におけるey のピーク位 置と一致する.5.0 s ではex はeyと同様に二つのピークを持っている.その位置もey
と一致する.その値と他の2成分との大小関係は2.5 s 時と同様である.7.5 s では,
5 s と比較してピーク値は上がったものの特別な変化は見られなかった.また,すべ
ての時刻に共通してseparatrix内部における値は非常に小さいことがわかる.
これらの結果から,bz 以外の物理量がseparatrix 内部には伝播していないことがわ かり,Vs = VA を境界に内側と外側で異なる波になることがわかった.
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2.5 s
5.0 s
7.5 s
Fig. 3-6-1 中央面における磁場の径方向分布
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2.5 s
5.0 s
7.5 s
Fig. 3-6-2 中央面における電場の径方向分布
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