研究活動情報

• 2018年07月 37th JSST Annual International Conference on Simulation Technology, Student Poster Presentation Award, The Particle-In-Cell Simulation on LEO Spacecraft Charging and the Wake Structure using EMSES

  Nizam Ahmad, Hideyuki Usui, Yohei Miyake

  日本国

  国際学会・会議・シンポジウム等の賞


• 2017年05月 International Conference on Computational Science 2017, International Conference on Computational Science 2017, Best poster award, Application of Block-structured Adaptive Mesh Refinement to Particle Simulation

  Hideyuki Usui, Saki Kito, Masanori Nunami, Masaharu Matsumoto

  スイス連邦

  国際学会・会議・シンポジウム等の賞


• 2012年10月 地球電磁気・地球惑星圏学会, 地球電磁気・地球惑星圏学会 田中舘賞, 計算機実験による宇宙機近傍のプラズマ電磁擾乱の研究

  臼井 英之

  国内学会・会議・シンポジウム等の賞


• 2000年08月 International Symposium on Antennas and Propagation 2000, ISAP2000論文賞, Numerical Simulations of a three-wave coupling occurring in the ionospheric plasma

  Hideyuki Usui, Hiroshi Matsumoto, Roger Gendrin

  日本国

  国際学会・会議・シンポジウム等の賞


• 1989年12月 American Geophysical Union Fall meeting, Outstanding Student Paper Award, Computer Experiments of Shuttle Electrodynamic Tether System

  Hideyuki Usui, Hiroshi Matsumoto, Yoshiharu Omura

  アメリカ合衆国

  国際学会・会議・シンポジウム等の賞

• 将来の月周回・月面観測および開発における 帯電環境計測と評価に向けて

  三好 由純, 三宅, 洋平, 原田, 裕己, 西野, 真木, 栗田, 怜, 笠原, 慧, 臼井, 英之, 永松, 愛子, 奥村, 哲平, 豊田, 和弘, 中村 紗都子

  2025年03月, 遊・星・人, 34(1) (1), 27 - 42, 日本語

  [査読有り]

  研究論文（学術雑誌）


• Micro-scale Electrostatic Structures formed on the Rough Surfaces of the Moon

  Y. Miyake, J. Nakazono, Y. Miyoshi, Y. Harada, M. N. Nishino, S. Kurita, S. Kasahara, H. Usui, A. Nagamatsu, S. Nakamura

  2024年10月, arXiv:physics, 2410.05913, 英語, 国際誌, 国際共著していない

  [査読有り]

  研究論文（その他学術会議資料等）


• Impedance of electric field sensors in magnetized plasmas: particle-in-cell simulations

  Ibuki Fukasawa, Yohei Miyake, Hideyuki Usui, Koshiro Kusachi, Satoshi Kurita, Hirotsugu Kojima

  Abstract To obtain both the intensities and phases of electric fields, it is necessary to calibrate the data observed by the sensor by consulting the sensor characteristics. The frequency profile of the sensor impedance obtained from the simulation is roughly consistent with that obtained from the theory. However, some differences are identified in the frequency profile of the sensor impedance obtained from the simulation compared to the theory. We conducted simulations using the particle-in-cell (PIC) simulation tool to analyze the impedance of electric field sensors immersed in magnetized space plasmas. The simulation model comprised a dipole sensor placed in a three-dimensional simulation box filled with electrons and ions. The dipole sensor was represented by perfect conductor rods. We carefully selected simulation parameters and employed an appropriate feeding technique to accurately evaluate the sensor impedance. We observed significant changes in the frequency dependence of the sensor impedance as cyclotron frequency varied. To understand the simulation results, we introduced the linear dispersion relation. By comparing the real part of the sensor impedance with the $$\omega-k$$ diagram, we found that the impedance peaks corresponded to frequencies at which branches of plasma waves were present, with $$k=k_{\text{half } }$$, representing half the wavelength equal to the tip-to-tip sensor length, i.e., the sensor can be assumed as the half-wavelength dipole antenna. Graphical Abstract

  Springer Science and Business Media LLC, 2024年03月, Earth, Planets and Space, 76(1) (1)

  [査読有り]

  研究論文（学術雑誌）


• Spherical Langmuir probes in magnetized plasma. A model based on particle-in-cell simulations

  S. M. Brask, R. Mishra, G. Holen, Y. Miyake, H. Usui, W. J. Miloch

  We present a new model for current collected by a spherical Langmuir probe in magnetized plasmas. Data are obtained using state-of-the-art fully 3D kinetic particle-in-cell simulations. We perform a dimensional analysis and use it to determine the appropriate model function. The model is then empirically derived based on the simulation data for a range of probe potentials and magnetic field values with respect to the Debye length. The final model function is applicable to most space plasmas and can easily be generalized.

  AIP Publishing, 2024年02月, Physics of Plasmas, 31(2) (2)

  [査読有り]

  研究論文（学術雑誌）


• A plasma irradiation system optimized for space weathering of solar system bodies

  Tomoki Kimura, Misako Otsuki, Tomohiro Kitano, Ryo Hoshino, Yusuke Nakauchi, Shunsuke Haganuma, Ryu Haganuma, Tetsuo Haganuma, Fuminori Tsuchiya, Toru Tamagawa, Asami Hayato, Jun Kimura, Naoki Terada, Hideyuki Usui, Masaki N. Nishino, Shoichiro Yokota, Yohei Miyake

  Abstract In the tenuous atmospheric bodies of our solar system, space weathering on the celestial surface is an important process for its chemical and physical evolution and ambient environment on timescales of celestial evolution. Space plasma is a dominant energy and material source for space weathering. Plasma irradiation experiment in the laboratory is an effective method for modeling space weathering driven by space plasma. However, comprehensive modeling of plasma space weathering has not yet been conducted because the capabilities of the earlier facilities were not optimized for realistic space weathering; for example, the incident electron and ion were not irradiated in the same condition. Here, we developed a plasma irradiation system, Plasma Irradiation Emulator for Celestial Environments (PIECE) of the solar system bodies, which reproduces plasma space weathering in tenuous atmospheric bodies by the electron and ion irradiations in the same condition. We successfully developed a system with high electron and ion number fluxes of $$\sim 10^{13} - 10^{16} {\text{ particles cm } }^{ { - {2 } } } {\text{s } }^{ { - {1 } } }$$ at any acceleration energy in the range of 1–30 keV, which leads to a fluence of e.g., $$\sim 10^{18} - 10^{21} {\text{ particles cm } }^{ { - {2 } } } {\text{s } }^{ { - {1 } } }$$, with a 1-day irradiation time. This fluence corresponds to a plasma irradiation time of ~ 10³–10⁶ years on Europa. Graphical Abstract

  Springer Science and Business Media LLC, 2023年09月, Earth, Planets and Space, 75(1) (1)

  [査読有り]

  研究論文（学術雑誌）


• Modeling photoelectron and Auger electron emission from the sunlit lunar surface: A comparison with ARTEMIS observations

  Masahisa Kato, Yuki Harada, Shaosui Xu, Andrew R. Poppe, Jasper S. Halekas, Yohei Miyake, Hideyuki Usui, Masaki N. Nishino, Toru Matsumoto

  Abstract Due to the lack of a dense atmosphere, the Moon directly interacts with ambient plasmas and solar radiation, leading to lunar surface charging. Solar X‐rays drive the emission of photoelectrons and Auger electrons from the lunar surface to space. The Auger electrons have characteristic energies intrinsic to the photo‐emitting atoms and were recently identified at the Moon by Acceleration, Reconnection, Turbulence, and Electrodynamics of the Moon’s Interaction with the Sun (ARTEMIS) observations. In this study, we developed a numerical model of the energy spectrum of lunar photoelectrons and Auger electrons, thereby comparing the predicted and observed energy spectra. By adjusting a scaling factor, the model well reproduces the ARTEMIS observations obtained in the solar wind, where the energy spectra are minimally affected by surface charging. Meanwhile, the energy spectra obtained in the geomagnetic tail can be significantly altered by lunar surface potentials. We show that it is difficult to determine a unique combination of the scaling factor and the lunar surface potential with the ARTEMIS energy resolution because of a strong parameter degeneracy. Nevertheless, for a fixed scaling factor, a strong correlation is identified between the lunar surface potentials inferred from the shifts of the energy spectra and those from the upward photoelectron beam energies, providing a proof of concept for the use of the photo‐emitted electrons as a new remote sensing tool of the lunar surface potential. We advocate for future observations of lunar electrons with a high energy resolution. This article is protected by copyright. All rights reserved.

  American Geophysical Union (AGU), 2023年09月, Journal of Geophysical Research: Space Physics

  [査読有り]

  研究論文（学術雑誌）


• Simulating Secondary Electron and Ion Emission from the Cassini Spacecraft in Saturn’s Ionosphere

  Z. Zhang, R. T. Desai, O. Shebanits, F. L. Johansson, Y. Miyake, H. Usui

  Abstract The Cassini spacecraft’s Grand Finale flybys through Saturn’s ionosphere provided unprecedented insight into the composition and dynamics of the gas giant’s upper atmosphere and a novel and complex spacecraft–plasma interaction. In this article, we further study Cassini’s interaction with Saturn’s ionosphere using three-dimensional particle-in-cell simulations. We focus on how electrons and ions, emitted from spacecraft surfaces due to the high-velocity impact of atmospheric water molecules, could have affected the spacecraft potential and low-energy plasma measurements. The simulations show emitted electrons extend upstream along the magnetic field, and for sufficiently high emission rates, charge the spacecraft to positive potentials. The lack of accurate emission rates and characteristics, however, makes differentiation between the prominence of secondary electron emission and ionospheric charged dust populations, which induce similar charging effects, difficult for Cassini. These results provide further context for Cassini’s final measurements and highlight the need for future laboratory studies to support high-velocity flyby missions through planetary and cometary ionospheres.

  American Astronomical Society, 2023年06月, The Planetary Science Journal, 4(6) (6), 105 - 105

  [査読有り]

  研究論文（学術雑誌）


• Particle-in-Cell Simulations on Interferometry Technique by a Single Spacecraft

  Ibuki Fukasawa, Yohei Miyake, Hideyuki Usui, Koshiro Kusachi, Satoshi Kurita, Hirotsugu Kojima

  International Union of Radio Science (URSI), 2023年04月, URSI Radio Science Letters, 4, 英語

  [査読有り]

  研究論文（学術雑誌）


• Arase Observation of Simultaneous Electron Scatterings by Upper‐Band and Lower‐Band Chorus Emissions

  Y. Kazama, Y. Miyoshi, H. Kojima, Y. Kasahara, S. Kasahara, H. Usui, B.‐J. Wang, S.‐Y. Wang, S. W. Y. Tam, T. F. Chang, K. Asamura, S. Matsuda, A. Kumamoto, F. Tsuchiya, Y. Kasaba, M. Shoji, A. Matsuoka, M. Teramoto, T. Takashima, I. Shinohara

  American Geophysical Union (AGU), 2021年07月, Geophysical Research Letters, 48(14) (14), 英語, 国際誌, 国際共著している

  [査読有り]

  研究論文（学術雑誌）


• Particle-In-Cell Simulations of the Cassini Spacecraft’s Interaction with Saturn’s Ionosphere during the Grand Finale

  Zeqi Zhang, Ravindra T. Desai, Yohei Miyake, Hideyuki Usui, Oleg Shebanits

  A surprising and unexpected phenomenon observed during Cassini’s Grand Finale was the spacecraft charging to positive potentials in Saturn’s ionosphere. Here, the ionospheric plasma was depleted of free electrons with negatively charged ions and dust accumulating up to over 95 per cent of the negative charge density. To further understand the spacecraft–plasma interaction, we perform a three-dimensional Particle-In-Cell study of a model Cassini spacecraft immersed in plasma representative of Saturn’s ionosphere. The simulations reveal complex interaction features such as electron wings and a highly structured wake containing spacecraft-scale vortices. The results show how a large negative ion concentration combined with a large negative to positive ion mass ratio is able to drive the spacecraft to the observed positive potentials. Despite the high electron depletions, the electron properties are found as a significant controlling factor for the spacecraft potential together with the magnetic field orientation which induces a potential gradient directed across Cassini’s asymmetric body. This study reveals the global spacecraft interaction experienced by Cassini during the Grand Finale and how this is influenced by the unexpected negative ion and dust populations.

  Oxford University Press (OUP), 2021年06月, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 504(1) (1), 964 - 973, 英語, 国際誌, 国際共著している

  [査読有り]

  研究論文（学術雑誌）


• Extremely Collimated Electron Beams in the High Latitude Magnetosphere Observed by Arase

  Y. Kazama, H. Kojima, Y. Miyoshi, Y. Kasahara, S. Kasahara, H. Usui, B.‐J. Wang, S.‐Y. Wang, S. W, Y. Tam, T.‐F. Chang, K. Asamura, Y. Kasaba, S. Matsuda, M. Shoji, A. Matsuoka, M. Teramoto, T. Takashima, I. Shinohara

  American Geophysical Union (AGU), 2021年03月, Geophysical Research Letters, 48(5) (5), 英語, 国際誌, 国際共著している

  [査読有り]

  研究論文（学術雑誌）


• Cross-comparison of global simulation models applied to Mercury’s dayside magnetosphere

  S.Aizawa, L.S.Griton, S.Fatemi, W.Exner, J.Deca, F.Pantellini, M.Yagi, D.Heyner, V.Génot, N.André, J.Amaya, G.Murakami, L.Beigbeder, M.Gangloff, M.Bouchemit, E.Budnik, H.Usui

  Elsevier BV, 2021年02月, Planetary and Space Science, 198, 105176 - 105176, 英語, 国際誌, 国際共著している

  [査読有り]

  研究論文（学術雑誌）


• Plasma Wave Investigation (PWI) Aboard BepiColombo Mio on the Trip to the First Measurement of Electric Fields, Electromagnetic Waves, and Radio Waves Around Mercury

  Yasumasa Kasaba, Hirotsugu Kojima, Michel Moncuquet, Jan-Erik Wahlund, Satoshi Yagitani, Fouad Sahraoui, Pierre Henri, Tomas Karlsson, Yoshiya Kasahara, Atsushi Kumamoto, Keigo Ishisaka, Karine Issautier, Gaëtan Wattieaux, Tomohiko Imachi, Shoya Matsuda, Janos Lichtenberger, Hideyuki Usui

  Springer Science and Business Media LLC, 2020年06月, Space Science Reviews, 216(4) (4), 英語, 国際誌, 国際共著している

  [査読有り]

  研究論文（学術雑誌）


• Numerical Simulation of Spacecraft Charging Attributed to Ionospheric Plasma in Polar and Equatorial Environment

  Nizam Ahmad, Hideyuki Usui

  2020年, Indonesian Journal of Geography, 52(1) (1), 98 - 104, 英語, 国際誌, 国際共著している

  [査読有り]

  研究論文（学術雑誌）


• 宇宙機近傍プラズマ現象の数値シミュレーション

  三宅洋平, 臼井英之, 桐山武士, 白川遼, 田川雅人

  2019年09月, 混相流, 33(3) (3), 258 - 266, 日本語

  [査読有り]

  研究論文（学術雑誌）


• Numerical Study of Plasma Depletion Region in a Satellite Wake

  Hideyuki Usui, Yohei Miyake, Wojciech J. Miloch, Keisuke Ito

  Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE), 2019年08月, IEEE transactins on Plasma Science, Vol. 47(Issue 8) (Issue 8), 3717 - 3723, 英語, 国際誌, 国際共著している

  [査読有り]

  研究論文（学術雑誌）

  神戸大学リポジトリ（Kernel）へのリンク


• The Particle-In- Cell simulation on LEO spacecraft charging and the wake structure using EMSES

  Nizam Ahmad, Usui Hideyuki, Miyake Yohei

  2019年03月, Journal of Advanced Simulation in Science and Engineering, 6, 21 - 31, 英語, 国際誌, 国際共著している

  [査読有り]

  研究論文（学術雑誌）

  神戸大学リポジトリ（Kernel）へのリンク


• Effects of booms of sounding rockets in flowing plasmas

  Joakim J, P. Paulsson, Miyake Yohei, Wojciech J. Miloch, Usui Hideyuki

  2019年03月, Physics of Plasmas, 26(3) (3), 英語, 国際誌, 国際共著している

  [査読有り]

  研究論文（学術雑誌）


• Numerical Simulations of a Dust Grain in a Flowing Magnetized Plasma

  Diako Darian, Wojciech Jacek Miloch, Mikael Mortensen, Miyake Yohei, Usui Hideyuki

  2019年, Physics of Plasmas, 26(4) (4), 043701, 英語, 国際誌, 国際共著している

  [査読有り]

  研究論文（学術雑誌）


• Nonlinear Processes of Whistler-Mode Chorus Generation in the Earth's Inner Magnetosphere

  Yuto Kato, Yoshiharu Omura, Yohei Miyake, Hideyuki Usui, Hiroshi Nakashima

  2018年12月, Proc. AGU Fall Meeting 2018, 英語

  [査読有り][招待有り]

  研究論文（国際会議プロシーディングス）

  神戸大学リポジトリ（Kernel）へのリンク


• Diagnosing low earth orbit satellite anomalies using NOAA-15 electron data associated with geomagnetic perturbations

  Nizam Ahmad, Dhani Herdiwijaya, Thomas Djamaluddin, Hideyuki Usui, Yohei Miyake

  Springer Berlin Heidelberg, 2018年12月, Earth, Planets and Space, 70(1) (1), 英語, 国際誌, 国際共著している

  [査読有り]

  研究論文（学術雑誌）

  神戸大学リポジトリ（Kernel）へのリンク


• 神戸から配信する遠隔インタラクティブ講義「計算生命科学の基礎」の2017年度報告

  渡邉博文, 鈴木洋介, 八木 学, 石野麻由子, 土井陽子, 江口至洋, 田中成典, 鶴田宏樹, 白井剛, 森一郎, 臼井英之, 横川三津夫

  計算生命科学は，生命の理解に向けて，近年急速に進展している計算科学と医農工理学分野が融合した学際的研究領域である．様々な研究分野や産業界等への研究の拡がりが期待されており，包括的な基礎知識を習得する機会が求められている．神戸大学計算科学教育センターは，関係諸機関と協力して，遠隔インタラクティブ講義「計算生命科学の基礎」シリーズを2014年から全国に配信を開始し，昨年度は600名の受講登録を受け付けた．本稿では，2017年度に実施した「計算生命科学の基礎IV」と，最近注目されているAIやディープラーニングに焦点を当て特別編として実施したディープラーニングチュートリアルの開催結果について報告する．年々受講者が増え続けており，アンケートでも高評価を得ている．．

  2018年11月, 大学ICT推進協議会2018年度年次大会論文集, 1 - 4, 日本語

  研究論文（研究会，シンポジウム資料等）


• Particle in Cell Simulation to Study the Charging and Evolution of Wake Structure of LEO Spacecraft

  Nizam Ahmad, Hideyuki Usui, Yohei Miyake

  Springer Singapore, 2018年10月, Communications in Computer and Information Science, 255 - 268

  論文集(書籍)内論文


• Density Depletions Associated With Enhancements of Electron Cyclotron Harmonic Emissions: An ERG Observation

  Y. Kazama, H. Kojima, Y. Miyoshi, Y. Kasahara, H. Usui, B.‐J. Wang, S.‐Y. Wang, S. W, Y. Tam, T.‐F. Chang, P. T, P. Ho, K. Asamura, A. Kumamoto, F. Tsuchiya, Y. Kasaba, S. Matsuda, M. Shoji, A. Matsuoka, M. Teramoto, T. Takashima, I. Shinohara

  American Geophysical Union (AGU), 2018年10月, Geophysical Research Letters, 45(19) (19), 10075 - 10083, 英語, 国際誌, 国際共著している

  [査読有り]

  研究論文（学術雑誌）


• Simulations of Ion Thruster Beam Neutralization Using a Particle-Particle Model

  Yinjian Zhao, Joseph Wang, Usui Hideyuki

  The American Institute of Aeronautics and Astronautics, 2018年09月, Journal of Propulsion and Power, 34(5) (5), 1109 - 1115, 英語, 国際誌, 国際共著している

  [査読有り]

  研究論文（学術雑誌）

  神戸大学リポジトリ（Kernel）へのリンク


• Plasma particle simulation of ECR plasma generation in Air Breathing Ion Engine (ABIE

  Ryo Shirakawa, Hideyuki Usui, Yohei Miyake, Masahito Tagawa, Kazutaka Nishiyama

  2018年05月, Proceedings of the 15th Spacecraft Charging Technology Conference, 55th, 英語

  研究論文（国際会議プロシーディングス）


• Dependence of Generation of Whistler Mode Chorus Emissions on the Temperature Anisotropy and Density of Energetic Electrons in the Earth's Inner Magnetosphere

  Y. Katoh, Y. Omura, Y. Miyake, H. Usui, H. Nakashima

  Blackwell Publishing Ltd, 2018年02月, Journal of Geophysical Research: Space Physics, 123(2) (2), 1165 - 1177, 英語

  [査読有り]

  研究論文（学術雑誌）

  神戸大学リポジトリ（Kernel）へのリンク


• Particle simulations of electric and dust environment near the lunar vertical hole

  Y. Miyake, Y. Funaki, M. N. Nishino, H. Usui

  American Institute of Physics Inc., 2018年01月, AIP Conference Proceedings, 1925, 020001, 英語

  [査読有り]

  研究論文（国際会議プロシーディングス）


• 極域飛翔体周辺のプラズマじょう乱に関する粒子シミュレーション

  佐々木 紫, 臼井 英之, 三宅 洋平, Miloch Wojciech

  2018年01月, 第14回「宇宙環境シンポジウム」講演論文集, JAXA-SP-17-006, 125 - 129, 日本語

  研究論文（研究会，シンポジウム資料等）


• プラズマ波動環境下における人工衛星帯電現象の数値モデリング

  桐山 武士, 三宅 洋平, 臼井 英之, 加藤 雄人

  2018年01月, 第14回「宇宙環境シンポジウム」講演論文集, JAXA-SP-17-006, 113 - 117, 日本語

  研究論文（研究会，シンポジウム資料等）


• Numerical simulations of a sounding rocket in ionospheric plasma: Effects of magnetic field on the wake formation and rocket potential

  D. Darian, S. Marholm, J. J. P. Paulsson, Y. Miyake, H. Usui, M. Mortensen, W. J. Miloch

  2017年09月, JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH-SPACE PHYSICS, 122(9) (9), 9603 - 9621, 英語, 国際誌, 国際共著している

  [査読有り]

  研究論文（学術雑誌）

  神戸大学リポジトリ（Kernel）へのリンク


• Electron dynamics in the minimagnetosphere above a lunar magnetic anomaly

  Hideyuki Usui, Yohei Miyake, Masaki N. Nishino, Takuma Matsubara, Joseph Wang

  2017年02月, JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH-SPACE PHYSICS, 122(2) (2), 1555 - 1571, 英語, 国際誌, 国際共著している

  [査読有り]

  研究論文（学術雑誌）

  神戸大学リポジトリ（Kernel）へのリンク


• 神戸から配信する遠隔インタラクティブ講義「計算生命科学の基礎」

  渡邉博文, 鈴木洋介, 近藤洋隆, 石野麻由子, 土井陽子, 江口至洋, 田中成典, 鶴田宏樹, 白井剛, 森一郎, 臼井英之, 横川三津夫

  2017年, 大学ICT推進協議会2017年度年次大会論文集, TF1-2, 1 - 5, 日本語

  研究論文（研究会，シンポジウム資料等）


• Application of Block-structured Adaptive Mesh Refinement to Particle Simulation

  Hideyuki Usui, Saki Kito, Masanori Nunami, Masaharu Matsumoto

  2017年, INTERNATIONAL CONFERENCE ON COMPUTATIONAL SCIENCE (ICCS 2017), 108, 2527 - 2536, 英語

  [査読有り]

  研究論文（国際会議プロシーディングス）

  神戸大学リポジトリ（Kernel）へのリンク


• Particle-in-cell modeling of spacecraft-plasma interaction effects on double-probe electric field measurements

  Y. Miyake, H. Usui

  2016年12月, RADIO SCIENCE, 51(12) (12), 1905 - 1922, 英語

  [査読有り][招待有り]

  研究論文（学術雑誌）


• Level-by-level artificial viscosity and visualization for MHD simulation with adaptive mesh refinement

  Tomoharu Hatori, Atsushi M. Ito, Masanori Nunami, Hideyuki Usui, Hideaki Miura

  2016年08月, JOURNAL OF COMPUTATIONAL PHYSICS, 319, 231 - 241, 英語

  [査読有り]

  研究論文（学術雑誌）


• Numerical Analysis of Active Spacecraft Charging in the Geostationary Environment

  K. Hoshi, T. Muranaka, H. Kojima, H. Yamakawa, H. Usui, I. Shinohara

  2016年07月, JOURNAL OF SPACECRAFT AND ROCKETS, 53(4) (4), 589 - 598, 英語

  [査読有り]

  研究論文（学術雑誌）


• Electron Hybrid Code Simulations with OhHelp Load Balancer for the Study of Relativistic Electron Acceleration in Planetary Magnetospheres

  加藤 雄人, 大村 善治, 三宅 洋平, 中島 浩, 臼井 英之, 深沢 圭一郎

  2016年, Proceedings 2016 JSST International Conference on Simulation Technology, 英語

  [査読有り][招待有り]

  研究論文（国際会議プロシーディングス）

  神戸大学リポジトリ（Kernel）へのリンク


• PIC simulation on plasma flow response to a mesoscale magnetic dipole in space

  Hideyuki Usui, M. Umezawa, Y. Miyake, T. Moritaka

  American Institute of Aeronautics and Astronautics Inc, AIAA, 2015年, 53rd AIAA Aerospace Sciences Meeting, 英語

  [査読有り]

  研究論文（国際会議プロシーディングス）


• Full kinetic simulations of plasma flow interactions with meso- and microscale magnetic dipoles

  Y. Ashida, H. Usui, I. Shinohara, M. Nakamura, I. Funaki, Y. Miyake, H. Yamakawa

  2014年12月, PHYSICS OF PLASMAS, 21(12) (12), 英語

  [査読有り]

  研究論文（学術雑誌）


• Cross-comparison of spacecraft-environment interaction model predictions applied to Solar Probe Plus near perihelion

  R. Marchand, Y. Miyake, H. Usui, J. Deca, G. Lapenta, J. C. Mateo-Velez, R. E. Ergun, A. Sturner, V. Genot, A. Hilgers, S. Markidis

  2014年06月, PHYSICS OF PLASMAS, 21(6) (6), 英語, 国際誌, 国際共著している

  [査読有り]

  研究論文（学術雑誌）


• Statistical Study and Particle Simulations about the Low Frequency Compornent of BEN observed by GEOTAIL Spacecraft

  Taketoshi Miyake, Shou Nagayasu, Hiromasa Nakada, Masaki Okada, Hideyuki Usui, Yoshiharu Omura

  2014年, 2014 XXXITH URSI GENERAL ASSEMBLY AND SCIENTIFIC SYMPOSIUM (URSI GASS), 英語

  [査読有り]

  研究論文（国際会議プロシーディングス）


• Two-Dimensional Particle-In-Cell Simulation of Magnetic Sails

  Yasumasa Ashida, Ikkoh Funaki, Hiroshi Yamakawa, Hideyuki Usui, Yoshihiro Kajimura, Hirotsugu Kojima

  2014年01月, JOURNAL OF PROPULSION AND POWER, 30(1) (1), 233 - 245, 英語

  [査読有り]

  研究論文（学術雑誌）


• Thrust Evaluation of Small-Scale Magnetic Sail Spacecraft by Three-Dimensional Particle-in-Cell Simulation

  Yasumasa Ashida, Hiroshi Yamakawa, Ikkoh Funaki, Hideyuki Usui, Yoshihiro Kajimura, Hirotsugu Kojima

  2014年01月, JOURNAL OF PROPULSION AND POWER, 30(1) (1), 186 - 196, 英語

  [査読有り]

  研究論文（学術雑誌）


• Numerical simulation of dipolar magnetic field inflation due to equatorial ring-current

  Yoshihiro Kajimura, Ikkoh Funaki, Iku Shinohara, Hideyuki Usui, Masaharu Matsumoto, Hiroshi Yamakawa

  2014年, Plasma and Fusion Research, 9(SPECIALISSUE.1) (SPECIALISSUE.1), 2405008 - 2405008, 英語

  [査読有り]

  研究論文（学術雑誌）


• Full Kinetic Simulation on Plasma Flow Response to a Meso-scale Magnetic Dipole

  H. Usui, M. Umezawa, Y. Miyake, M. Matsumoto, T. Moritaka, M. Nishino

  2014年, 2014 XXXITH URSI GENERAL ASSEMBLY AND SCIENTIFIC SYMPOSIUM (URSI GASS), 英語

  [査読有り]

  研究論文（国際会議プロシーディングス）


• Development of a Computational Framework for Block-Based AMR Simulations

  Hideyuki Usui, Akihide Nagara, Masanori Nunami, Masaharu Matsumoto

  2014年, 2014 INTERNATIONAL CONFERENCE ON COMPUTATIONAL SCIENCE, 29, 2351 - 2359, 英語

  [査読有り]

  研究論文（国際会議プロシーディングス）


• 適合格子細分化手法を用いたプラズマPICシミュレーションの開発

  松本正晴, 臼井英之, 沼波政倫, 中島研吾

  2013年12月, ハイパフォーマンスコンピューティングと計算科学シンポジウム論文集, 2014, 40 - 40, 日本語


• 大気吸入型イオンエンジン放電室内におけるプラズマ生成シミュレーション

  本山 貴仁, 臼井 英之, 三宅 洋平, 川口 伸一郎, 横田 久美子, 田川 雅人

  Abbreviated

  JAXA, 2013年12月, 第10回宇宙環境シンポジウム, JAXA-SP(JAXA-SP-13-016) (JAXA-SP-13-016), 61 - 64, 日本語

  研究論文（大学，研究機関等紀要）


• Microwave Plasma Simulation for the Development of Air Breathing Ion Engine

  Takahito Motoyama, Hideyuki Usui, Yohei Miyake, Akihiko Hashimoto, Masahito Tagawa, Kumiko Yokota

  Abbreviated

  2013年08月, The 11th International School Symposium for Space Simulations, USB, 英語

  研究論文（国際会議プロシーディングス）


• Microwave plasma simulation for the development of air breathing ion engine

  Takahito Motoyama, Hideyuki Usui, Yohei Miyake, Kumiko Yokota, Masahito Tagawa

  Abbreviated

  JSASS, 2013年06月, The 29th International Space Technology and Sciences, USB, 英語

  研究論文（国際会議プロシーディングス）


• 帯電衛星を用いたプロペラントレスな軌道制御を実現するための衛星帯電性能の解析

  星 賢人, 小嶋 浩嗣, 臼井 英之

  日本航空宇宙学会, 2013年01月, 宇宙科学技術連合講演会講演集, 57, 4p, 日本語

  研究論文（学術雑誌）


• Two-Dimensional AMR-PIC Plasma Simulation for Mini-Magnetosphere of Magnetized Object

  MATSUMOTO Masaharu, USUI Hideyuki, NUNAMI Masanori, NAKAMURA Masao, SHINOHARA Iku

  A parallelized two-dimensional full particle-in-cell (PIC) simulations with an adaptive mesh refinement (AMR) technique for the interaction of solar wind with kinetic scale magnetosphere around a magnetic sail are conducted. For multi-scale simulations, the newly developed AMR-PIC code has a method to modify the grid size and time step interval of computational domain in the midst of the simulations temporally and locally. In the simulation results under the typical working condition introducing the AMR technique, it is shown that the direction of interplanetary magnetic field depend strongly on the magnetospheric configuration including electron dynamics and Alfven bow shock structure. Although more validation studies are needed, the AMR-PIC code shows the worth of development for multi-scale simulations.

  The Japan Society of Plasma Science and Nuclear Fusion Research, 2013年, Plasma and Fusion Research, 8, 2406132 - 2406132, 英語

  [査読有り]

  研究論文（学術雑誌）


• Electron behavior in ion beam neutralization in electric propulsion: full particle-in-cell simulation

  Hideyuki Usui, Akihiko Hashimoto, Yohei Miyake

  2013年, 24TH IUPAP CONFERENCE ON COMPUTATIONAL PHYSICS (IUPAP-CCP 2012), 454(1) (1), 英語

  [査読有り]

  研究論文（国際会議プロシーディングス）

  神戸大学リポジトリ（Kernel）へのリンク


• Development of Parallelized AMR-PIC Plasma Simulation Code with Dynamic Domain Decomposition

  USUI Hideyuki, YAGI Yohei, MATSUMOTO Masaharu, NUNAMI Masanori

  2013年, Plasma and fusion research, 8, 2401149 - 2401149, 英語

  [査読有り]

  研究論文（学術雑誌）


• Plasma particle simulations of wake formation behind a spacecraft with thin wire booms

  Y. Miyake, C. M. Cully, H. Usui, H. Nakashima

  Blackwell Publishing Ltd, 2013年, Journal of Geophysical Research: Space Physics, 118(9) (9), 5681 - 5694, 英語, 国際誌, 国際共著している

  [査読有り]

  研究論文（学術雑誌）


• Application of a total variation diminishing scheme to electromagnetic hybrid particle-in-cell plasma simulation

  Masaharu Matsumoto, Yoshihiro Kajimura, Hideyuki Usui, Ikkoh Funaki, Iku Shinohara

  2012年10月, Computer Physics Communications, 183(10) (10), 2027 - 2034, 英語

  [査読有り]

  研究論文（学術雑誌）


• Application of a total variation diminishing scheme to electromagnetic hybrid particle-in-cell plasma simulation

  Masaharu Matsumoto, Yoshihiro Kajimura, Hideyuki Usui, Ikkoh Funaki, Iku Shinohara

  2012年10月, COMPUTER PHYSICS COMMUNICATIONS, 183(10) (10), 2027 - 2034, 英語

  [査読有り]

  研究論文（学術雑誌）


• Plasma particle simulations on stray photoelectron current flows around a spacecraft

  Y. Miyake, H. Usui, H. Kojima, H. Nakashima

  2012年09月, JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH-SPACE PHYSICS, 117, 英語

  [査読有り]

  研究論文（学術雑誌）


• Two-Dimensional Hybrid Particle-In-Cell Simulation of Solar Wind Plasma Flow around Magnetic Sail

  Masaharu Matsumoto, Yoshihiro Kajimura, Hideyuki Usui, Ikkoh Funaki, Iku Shinohara

  Solar wind plasma flow with interplanetary magnetic field (IMF) and the thrust of the magnetic sail are examined by time-dependent, two-dimensional, X-Y Cartesian, hybrid particle-in-cell (PIC) simulations. The hybrid-PIC simulation model is that the ions are treated kinetically as particles and the electrons are modeled as an inertia-less (mass-less) fluid. In this simulation, the real solar wind parameters around a near-earth orbit are used. The direction and strength of IMF are set to +Y direction which is perpendicular to the solar wind flow (+X direction) and 3 nT. Expressed in r_L/L (the ratio of an ion Larmor radius r_L of the solar wind at the magnetopause to a representative length of magnetic field L), when r_L/L = 0.1 (in the case of MHD scale), magnetopause is formed accompanied by a fast magnetosonic bow shock. When r_L/L = 2.0 (in the case of ion inertial scale), the electromagnetic interaction results in the formation of a magnetosphere with standing whistler waves. The drag coefficients, which is the thrust normalized by the solar wind inertial force, of both scales with IMF tend to increase compared with the cases without IMF because the incoming IMF accompanied by the solar wind piles up at upstream of the spacecraft. Also, on the ion inertial scale, the generation mechanism of Whistler wave and the influence of that on the thrust performance are revealed.

  THE JAPAN SOCIETY FOR AERONAUTICAL AND SPACE SCIENCES, 2012年06月, Transactions of the Japan Society for Aeronautical and Space Sciences, Aerospace Technology Japan, 10(ists28) (ists28), Pb_43 - Pb_50, 英語

  [査読有り]

  研究論文（学術雑誌）


• Development of a Scalable PIC Simulator and Its Application to Spacecraft-Plasma Interaction Problems

  Yohei Miyake, Hiroshi Nakashima, Hideyuki Usui

  2012年05月, Proc. Intl. Conf. Simulation Technology, 262 - 267, 英語

  [査読有り]

  研究論文（国際会議プロシーディングス）


• Thrust and Attitude Evaluation of Magnetic Sail by Three-Dimensional Hybrid Particle-in-Cell Code

  Yoshihiro Kajimura, Ikkoh Funaki, Masaharu Matsumoto, Iku Shinohara, Hideyuki Usui, Hiroshi Yamakawa

  2012年05月, JOURNAL OF PROPULSION AND POWER, 28(3) (3), 652 - 663, 英語

  [査読有り]

  研究論文（学術雑誌）


• Momentum transfer of solar wind plasma in a kinetic scale magnetosphere

  Toseo Moritaka, Yoshihiro Kajimura, Hideyuki Usui, Masaharu Matsumoto, Tatsuki Matsui, Iku Shinohara

  2012年03月, PHYSICS OF PLASMAS, 19(3) (3), 英語

  [査読有り]

  研究論文（学術雑誌）


• 惑星間磁場を考慮した磁気セイルの2次元Hybrid-PICシミュレーション

  松本 正晴, 梶村 好宏, 臼井 英之, 船木 一幸, 篠原 育

  Solar wind plasma behavior and thrust of a magnetic sail under the condition with interplanetary magnetic field (IMF) are examined by time-dependent, two-dimensional, X–Y  Cartesian, hybrid particle-in-cell (PIC) simulations. Magnetic sail is a propellant less propulsion system proposed for an interplanetary space flight. The thrust force is produced by the interaction between magnetic dipole field artificially generated by superconducting coils in a spacecraft and a solar wind. In the present simulations, the ratio of ion Larmor radius at the magnetopause to characteristic length of the magnetosphere is set to 0.1, and IMF strength is set to 0 and 10nT. As simulation results, magnetic reconnection occurs due to superposition of IMF and dipole field in the solar wind flow field. The reconnection points depend on the direction of IMF and those have an important role in the formation of shock wave. When IMF is perpendicular to the solar wind flow direction, the thrust acting on the spacecraft increases compared to the case without IMF. When IMF is parallel to the solar wind flow direction, lift force is generated on the spacecraft. These phenomena are attributed to the difference in location of magnetic reconnection point depending on the direction of IMF.

  一般社団法人 日本航空宇宙学会, 2012年, 日本航空宇宙学会論文集, 60(1) (1), 31 - 39, 日本語

  [査読有り]

  研究論文（学術雑誌）


• Parallelized Plasma Particle Simulation with Dynamic Domain Decomposition

  Yohei Yagi, Hideyuki Usui, Masanori Nunami

  Japan Society for Simulation Technology, 2012年, Proceedings of International Conference on Simulation Technology (JSST 2012), 587 - 589, 英語

  [査読有り]

  研究論文（国際会議プロシーディングス）


• Numerical Simulation of Microwave Plasma in Air Breathing Ion Engine

  Takahito Motoyama, Hideyuki Usui, Yohei Miyake, Akihiko Hashimoto, Masahito Tagawa, Kumiko Yokota

  2012年, Extended Abstract on the International Conference on Simulation Technology 2012, 英語

  [査読有り]

  研究論文（国際会議プロシーディングス）


• Numerical Simulation of Microwave Plasma in Air Breathing Ion Engine

  Takahito Motoyama, Hideyuki Usui, Yohei Miyake, Akihiko Hashimoto

  Japan Society for Simulation Technology, 2012年, Proceedings of International Conference on Simulation Technology (JSST 2012), 62 - 64, 英語

  [査読有り]

  研究論文（国際会議プロシーディングス）


• Implementation of AMR Technique into Parallelized Plasma Codes and Its Effectiveness

  Masanori Nunami, H. Miura, Akihide Nagara, Masaharu Matsumoto, Hideyuki Usui, R. Goto

  Japan Society for Simulation Technology, 2012年, Proceedings of International Conference on Simulation Technology (JSST 2012), 248 - 251, 英語

  [査読有り]

  研究論文（国際会議プロシーディングス）


• Full PIC Simulation of Ion Beam Neutralization

  Hideyuki Usui, Akihiko Hashimoto, Yohei Miyake

  Japan Society for Simulation Technology, 2012年, Proceedings of International Conference on Simulation Technology (JSST 2012), 583 - 586, 英語

  [査読有り]

  研究論文（国際会議プロシーディングス）


• Development of a Block-Structured AMR Module

  Akihide Nagara, Masanori Nunami, Hideyuki Usui, Masaharu Matsumoto

  Japan Society for Simulation Technology, 2012年, Proceedings of International Conference on Simulation Technology (JSST 2012), 559 - 561, 英語

  [査読有り]

  研究論文（国際会議プロシーディングス）


• AMR-PIC Simulation on Solar Wind Interaction with Kinetic Scale Magnetosphere

  Masaharu Matsumoto, Hideyuki Usui, Yohei Yagi

  Japan Society for Simulation Technology, 2012年, Proceedings of International Conference on Simulation Technology (JSST 2012), 562 - 565, 英語

  [査読有り]

  研究論文（国際会議プロシーディングス）


• 3D Hybrid Simulation of Pure Magnetic Sail in the Ion Inertial Scale in Laboratory

  Yoshihiro Kajimura, Ikkoh Funaki, Iku Shinohara, Hideyuki Usui, Kazuma Ueno, Yuya Ooshio, Masaharu Matsumoto, Hiroshi Yamakawa

  Magnetic sail is a propellantless propulsion system used in space, which is capable of generating a propulsive force by the interaction between the magnetic field generated by a hoop coil and the solar wind plasma flow. Three dimensional hybrid (ion particles and electron fluid) particle-in-cell (PIC) simulation and scale-model experiment are performed to investigate the characteristics of the plasma flow around a magnetosphere on the ion inertial scale where an ion gyro radius rLi is comparable to the representative size of magnetosphere L. It is found that the dark region around magnetospheric boundary appearing in the experimental photograph corresponds to the region where the plasma density increases due to the plasma trapped by the magnetic field. The induced current which is both perpendicular to the plasma flow and the magnetic field also increases in the magnetospheric boundary region hence this region coincides with the magnetopause current layer. The width of the magnetopause current layer has a good agreement between the numerical simulation result and experimental result. Also, the predicted thrust value of 0.34 ± 0.01 N obtained by the hybrid simulation agrees well with the experimental result when numerical simulation is carried out by considering the ion-neutral collision effect. The hybrid PIC simulation carried out without considering the collisional effect gave a thrust value of 0.4 ± 0.01 N (increasing by a factor of 1.3), which can be applied to the thrust evaluation of the magnetic sail in a collisionless interplanetary space.

  THE JAPAN SOCIETY FOR AERONAUTICAL AND SPACE SCIENCES, 2012年, Transactions of the Japan Society for Aeronautical and Space Sciences, Aerospace Technology Japan, 10(28) (28), Pb_51 - Pb_57, 英語

  [査読有り]

  研究論文（学術雑誌）


• Plasma particle simulations on stray photoelectron current flows around a spacecraft

  Y. Miyake, H. Usui, H. Kojima, H. Nakashima

  Blackwell Publishing Ltd, 2012年, Journal of Geophysical Research: Space Physics, 117(9) (9), 英語

  [査読有り]

  研究論文（学術雑誌）


• 磁気プラズマセイル評価に向けた Hybrid-PIC プラズマシミュレーションコードの開発

  松本 正晴, 梶村 好宏, 臼井 英之, 船木 一幸, 篠原 育

  2011年08月, 電気学会研究会資料. FTE, 新エネルギー・環境研究会, 2011(9) (9), 71 - 76, 日本語


• Quantitative Evaluation of Ion Kinetic Effect in Magnetic Field Inflation by the Injection of a Plasma Jet

  Yoshihiro Kajimura, Ikkoh Funaki, Hiroyuki Nishida, Hideyuki Usui, Iku Sinohara, Hiroshi Yamakawa, Hideki Nakashima

  2011年08月, TRANSACTIONS OF THE JAPAN SOCIETY FOR AERONAUTICAL AND SPACE SCIENCES, 54(184) (184), 90 - 97, 英語

  [査読有り]

  研究論文（学術雑誌）


• Effects of the guard electrode on the photoelectron distribution around an electric field sensor

  Y. Miyake, H. Usui, H. Kojima

  2011年05月, JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH-SPACE PHYSICS, 116, 英語

  [査読有り]

  研究論文（学術雑誌）


• Plasma particle simulations on electric antenna and spacecraft environment

  Yohei Miyake, Hideyuki Usui, Hirotsugu Kojima

  2011年, 2011 30th URSI General Assembly and Scientific Symposium, URSIGASS 2011, 英語

  [査読有り]

  研究論文（国際会議プロシーディングス）


• MPI parallelization of PIC simulation with Adaptive Mesh Refinement

  Tatsuki Matsui, Hideyuki Usui, Toseo Moritaka, Masanori Nunami

  2011年, PROCEEDINGS OF THE 19TH INTERNATIONAL EUROMICRO CONFERENCE ON PARALLEL, DISTRIBUTED, AND NETWORK-BASED PROCESSING, 277 - 281, 英語

  [査読有り]

  研究論文（国際会議プロシーディングス）


• Magnetic Inflation of Magnetic Plasma Sail by One Component Plasma Simulation

  D. AKITA, H. UEDA, I. SHINOHARA, I. FUNAKI, Hideyuki USUI

  Magnetic plasma sails have possibilities to reduce drastically mission durations of deep space explorations by using the momentum of the solar wind to produce its thrust. In order to produce a practical magnitude of the thrust, the magnetic plasma sails are required to inflate applied magnetic fields by injecting plasma from the spacecrafts. In this study, the magnetic field inflation by the plasma injection is numerically simulated by one component plasma model, which can be performed more robustly than those by hybrid simulations. The fundamental features of the injected plasma flow field and the electromagnetic field around the magnetic plasma sail are investigated, especially on the effects of the direction and the density of the plasma injection. The magnetic field can be inflated by the plasma injection in the one component plasma model. The direction and density of the plasma injection have strong impacts on the flow field and magnetic field inflation.

  THE JAPAN SOCIETY FOR AERONAUTICAL AND SPACE SCIENCES, 2011年, Transactions of the Japan Society for Aeronautical and Space Sciences, Aerospace Technology Japan, Vol. 8, pp.Pb_109-Pb_114(27) (27), Pb_109 - Pb_114, 英語

  [査読有り]

  研究論文（学術雑誌）


• Full particle-in-cell simulation on a small-scale magnetosphere using uniform and nested grid systems

  Toseo Moritaka, Masanori Nunami, Hideyuki Usui, Tatsuki Matsui

  2011年, Plasma and Fusion Research, 6(1) (1), 2401101 - 2401101, 英語

  [査読有り]

  研究論文（学術雑誌）


• A Multi-Scale Electromagnetic Particle Code with Adaptive Mesh Refinement and Its Parallelization

  Hideyuki Usui, Masanori Nunami, Toseo Moritaka, Tatsuki Matsui, Yohei Yagi

  2011年, PROCEEDINGS OF THE INTERNATIONAL CONFERENCE ON COMPUTATIONAL SCIENCE (ICCS), 4, 2337 - 2343, 英語

  [査読有り]

  研究論文（国際会議プロシーディングス）


• Full Particle-in-Cell Simulation Study on Magnetic Inflation Around a Magneto Plasma Sail

  Toseo Moritaka, Hideyuki Usui, Masanori Nunami, Yoshihiro Kajimura, Masao Nakamura, Masaharu Matsumoto

  2010年09月, IEEE TRANSACTIONS ON PLASMA SCIENCE, 38(9) (9), 2219 - 2228, 英語

  [査読有り]

  研究論文（学術雑誌）


• Numerical analysis of charged particle effects on solar sails for interplanetary flight

  Takanobu Muranaka, S. Hosoda, H. Usui, I. Shinohara

  2010年, 61st International Astronautical Congress 2010, IAC 2010, 12, 10000 - 10009

  研究論文（国際会議プロシーディングス）


• Experimental and numerical investigations on the thrust production process of Magnetoplasma sail

  Ikkoh Funaki, Hiroshi Yamakawa, Yoshihiro Kajimura, Kazuma Ueno, Yuya Oshio, Hiroyuki Nishida, Hideyuki Usui, Masaharu Matsumoto, Iku Shinohara

  2010年, 46th AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference and Exhibit, AIAA-2010-6773, 英語

  [査読有り]

  研究論文（国際会議プロシーディングス）


• イオンエンジンにおけるビーム中和電子の粒子解析

  臼井 英之, 鐘ヶ江 将詩

  2010年, JAXA-RR-09-004,イオン加速グリッド耐久認定用数値解析ツールの研究開発ワークショップ論文集(宇宙航空研究開発機構), pp.32-37, 日本語

  [査読有り]

  研究論文（学術雑誌）


• Miniaturization of plasma wave receivers onboard scientific satellites and application to the sensor network system for monitoring electromagnetic environments in space

  H. Kojima, H. Fukuhara, Y. Mizuochi, S. Yagitani, H. Ikeda, Y. Miyake, H. Usui, H. Iwai, Y. Takizawa, Y. Ueda, H. Yamakawa

  2010年01月, Advances in Geosciences: Volume 21: Solar Terrestrial (ST), 461 - 481, 英語

  [査読有り]

  論文集(書籍)内論文


• Development of Full Particle-In-Cell Simulation Code with Adaptive Mesh Refinement Technique

  Toseo Moritaka, Masanori Nunami, Hideyuki Usui

  2010年, Journal of Plasma and Fusion Research Series, Vol 9, pp. 586-591, 英語

  [査読有り]

  研究論文（学術雑誌）


• 3D Hybrid Simulation of Pure Magnetic Sail Including Ion-Neutral Collision Effect in Laboratory

  Yoshihiro KAJIMURA, Kazuma UENO, Ikkoh FUNAKI, Hideyuki USUI, Masanori NUNAMI, Iku SHINOHARA, Masao NAKAMURA, Hiroshi YAMAKAWA

  Magnetic Sail is a propellantless propulsion system proposed for an interplanetary space flight. The propulsive force is produced by the interaction between the magnetic field artificially generated by a hoop coil equipped with the magnetic sail and the solar wind. Three-dimensional hybrid particle-in-cell simulations are performed to reproduce the plasma flow structure around the magnetic sail and to measure the propulsive force of the magnetic sail with two different coil currents. We report the characteristics of the magnetosphere, such as the profile of the magnetic field and the predicted thrust values obtained by simulations, which agree well with laboratory experiments, when simulations are carried out by considering the ion-neutral collision effect. The hybrid particle-in-cell simulation carried out without considering the collisional effect gave a thrust value of 2.3∼3.5 N, which can be applied to the thrust evaluation of the magnetic sail in a magnetosphere with size of 250∼300 km in a collisionless interplanetary space.

  THE JAPAN SOCIETY FOR AERONAUTICAL AND SPACE SCIENCES, 2010年, Transaction of Japan Society for Aeronautical and Space Sciences Aerospace Technology Japan, Vol. 8, No. ists27, pp. Pb_19-(27) (27), Pb_19 - Pb_25, 英語

  [査読有り]

  研究論文（学術雑誌）


• Hybrid Particle-in-Cell Simulations of Magnetic Sail in Laboratory Experiment

  Yoshihiro Kajimura, Hideyuki Usui, Ikkoh Funaki, Kazuma Ueno, Masanori Nunami, Iku Shinohara, Masao Nakamura, Hiroshi Yamakawa

  2010年01月, JOURNAL OF PROPULSION AND POWER, 26(1) (1), 159 - 166, 英語

  [査読有り]

  研究論文（学術雑誌）


• プラズマ噴射による磁気圏拡大現象におけるイオン粒子効果の定量評価

  梶村 好宏, 船木 一幸, 西田 浩之, 臼井 英之, 篠原 育, 山川 宏, 中島 秀紀

  The steady state of dipolar magnetic field expansion is examined by injecting a plasma jet from the center of the dipolar magnetic field (magnetic inflation). An effective magnetic inflation is essential for the realization of a magneto plasma sail (MPS), which produces a propulsive force by the interaction between the solar wind and an artificial dipolar magnetic field that is inflated by the plasma jet injected from the spacecraft. During the process of magnetic inflation, the finite Larmor radius effect is of practical significance since r_L/L_B is considerably greater than unity in a region far from the center of the dipolar magnetic field. The simulation result obtained using the ideal magnetohydrodynamics (MHD) model is overestimated, namely, it shows that the inflated magnetic field decays according to |B| ∝ r ^-2.0 since the magnetic field is frozen into the plasma jet. In comparison with the MHD result, the results obtained using the hybrid particle-in-cell code are more accurate. These results show that the inflated magnetic field decays according to |B| ∝ r ^-2.3 under the condition β_in = 1 since the finite ion Larmor radius effect decreases the flow of magnetic flux with respect to the flow of plasma jet.

  一般社団法人 日本航空宇宙学会, 2009年07月, 日本航空宇宙学会論文集 = Journal of the Japan Society for Aeronautical and Space Sciences, 57(666) (666), 287 - 294, 日本語

  [査読有り]

  研究論文（学術雑誌）


• New electromagnetic particle simulation code for the analysis of spacecraft-plasma interactions

  Yohei Miyake, Hideyuki Usui

  2009年06月, PHYSICS OF PLASMAS, 16(6) (6), 62904, 英語

  [査読有り]

  研究論文（学術雑誌）


• Numerical evaluation of electric field observed in the magnetospheric plasma

  Takanobu Muranaka, Hiroko O. Ueda, Hideyuki Usui, Iku Shinohara

  2009年, 47th AIAA Aerospace Sciences Meeting including the New Horizons Forum and Aerospace Exposition

  研究論文（国際会議プロシーディングス）


• 3D electromagnetic particle-in-cell simulations of a magnetron based on the realistic model

  H. Usui, Y. Uranishi, T. Mitani

  2009年, 2009 IEEE International Vacuum Electronics Conference, IVEC 2009, 383 - 384, 英語

  [査読有り]

  研究論文（国際会議プロシーディングス）


• Numerical Analysis of Magnetic Sail Spacecraft

  Daisuke Sasaki, Ikkoh Funaki, Hiroshi Yamakawa, Hideyuki Usui, Hirotsugu Kojima

  2009年, RAREFIED GAS DYNAMICS, 1084, 784 - +, 英語

  [査読有り]

  研究論文（国際会議プロシーディングス）


• マルチスケール粒子シミュレーション手法の開発と宇宙機‐宇宙プラズマ相互作用への応用

  臼井 英之, 沼波政倫

  2009年, プラズマ核融合学会誌, Vol. 85, No.9, pp. 589-592, 日本語

  [査読有り]

  研究論文（学術雑誌）


• OhHelp: A Scalable Domain-Decomposing Dynamic Load Balancing for Particle-in-Cell Simulations

  Hiroshi Nakashima, Yohei Miyake, Hideyuki Usui, Yoshiharu Omura

  2009年, ICS'09: PROCEEDINGS OF THE 2009 ACM SIGARCH INTERNATIONAL CONFERENCE ON SUPERCOMPUTING, 90 - 99, 英語

  [査読有り]

  研究論文（国際会議プロシーディングス）


• Numerical Study of Inflation of a Dipolar Magnetic Field in Space by Plasma Jet Injection

  Yoshihiro KAJIMURA, Usui Hideyuki, Masanori NUNAMI, Ikkoh FUNAKI, Iku SHINOHARA, Hideki NAKASHIMA

  2009年, 14th International Congress on Plasma Physics 2008, Journal of Plasma and Fusion Research Series, vol 8, pp.1616-1621, 英語

  [査読有り]

  研究論文（学術雑誌）


• Numerical Study of an Inflation of a Dipolar Magnetic Field by Plasma Jet Injection in Magneto Plasma Sail

  Y Kajimura, Usui Hideyuki, I Funaki, I Shinohara, H Yamakawa

  2009年, ADVANCES IN APPLIED PLASMA SCIENCE, Vol.7, pp. 103-106, 英語

  [査読有り]

  研究論文（学術雑誌）


• Numerical Analysis of Magnetic Sail Spacecraft, 26th International Symposium on Rarefied Gas Dynamics

  D Sasaki, I Funaki, H Yamakawa, Usui Hideyuki, H Kojima

  2009年, AIP Conference Proceedings, Vol. 1084, pp.784-792, 英語

  [査読有り]

  研究論文（学術雑誌）


• Multi-Scale Plasma Particle Simulation for the Development of Interplanetary Flight System

  Usui Hideyuki, Y Kajimura, M Nunami, I Funaki, I Shinohara, H Yamakawa, M Nakamura, D Akita, H.O Ueda

  2009年, Journal of Plasma and Fusion Research Series, Vol. 8, pp. 1569-1573, 1569 - 1573, 英語

  [査読有り]

  研究論文（学術雑誌）


• 30pSP-11 惑星間航行システム開発に向けたマルチスケール粒子シミュレーション(30pSP プラズマ宇宙物理(観測,計測,新技術),領域2(プラズマ基礎・プラズマ科学・核融合プラズマ・プラズマ宇宙物理))

  臼井 英之, 篠原 育, 船木 一幸, 山川 宏, 中村 雅夫, 梶村 好宏, 沼波 政倫, 秋田 大輔, 上田 裕子

  一般社団法人 日本物理学会, 2009年, 日本物理学会講演概要集, 64(0) (0), 255 - 255, 日本語

  [査読有り]

  研究論文（学術雑誌）


• Evaluation of Electric Field Probe Onboard Spacecraft Using a 3D Full PIC Simulation

  Takanobu MURANAKA, Hiroko O. UEDA, Usui Hideyuki, Iku SHINOHARA

  A three-dimensional electrostatic full Particle-In-Cell code has been developed to analyze spacecraft-plasma interactions quantitatively. The code is expected to achieve highly accurate computation because it has no robust algorithm. We adopted the code to evaluate the electric field measurement onboard spacecraft, especially under low-density ambient plasma environment with photoelectron emission. In this paper, first, fundamental functions for computation of the electric field were validated in Low Earth Orbit and Geosynchronous Orbit environments by comparing with the thin-sheath limit theory and the thick-sheath limit theory, respectively. Second, the floating potential of a spacecraft model with photoelectron emission in Geosynchronous Orbit was computed to examine the effects of photoelectron emission to the electric potential around the spacecraft. The dependence of the floating potential on the photoelectron temperature was shown in the simulation.

  THE JAPAN SOCIETY FOR AERONAUTICAL AND SPACE SCIENCES, 2009年, TRANSACTIONS OF THE JAPAN SOCIETY FOR AERONAUTICAL AND SPACE SCIENCES, SPACE TECHNOLOGY JAPAN, Vol. 7, No. ists26 pp.Pr_(26) (26), Pr_2_19 - Pr_2_24, 英語

  [査読有り]

  研究論文（学術雑誌）


• Evaluation of Electric Field Measurement in Space Environment

  Takanobu MURANAKA, Hiroko O. UEDA, Usui Hideyuki, Iku SHINOHARA

  2009年, 14th International Congress on Plasma Physics 2008, Journal of Plasma and Fusion Research Series, vol 8, pp.1606-1610, 英語

  [査読有り]

  研究論文（学術雑誌）


• Estimation of Auroral Environment by Electrostatic Full-particle Simulations Modeling of REIMEI Satellite Observations

  H Ueda, M Okada, Usui Hideyuki, T Muranaka, I Shinohara

  A full particle-in-cell (PIC) plasma simulator with higher accuracy as well as reasonable performance for studying spacecraft-plasma interactions has been developed. It is applied to estimate characteristics of the onboard current monitors (CRM) for a small scientific satellite REIMEI in the polar orbit, because calibration is required for the observation data. Basic characteristics in typical plasma environments including effects of the satellite geometry are demonstrated.

  THE JAPAN SOCIETY FOR AERONAUTICAL AND SPACE SCIENCES, 2009年, JSASS On-Line Journal Space Technology Japan, Vol.7, No.ists26, pp.Pr_2_13-P(26) (26), Pr_2_13 - Pr_2_18, 英語

  [査読有り]

  研究論文（学術雑誌）


• Estimation of Auroral Environment by Electrostatic Full-particle Simulations Modeling of REIMEI Satellite Observations

  H. O. Ueda, M. Okada, Usui Hideyuki, T. Muranaka, I. Shinohara

  A full particle-in-cell (PIC) plasma simulator with higher accuracy as well as reasonable performance for studying spacecraft-plasma interactions has been developed. It is applied to estimate characteristics of the onboard current monitors (CRM) for a small scientific satellite REIMEI in the polar orbit, because calibration is required for the observation data. Basic characteristics in typical plasma environments including effects of the satellite geometry are demonstrated.

  THE JAPAN SOCIETY FOR AERONAUTICAL AND SPACE SCIENCES, 2009年, TRANSACTIONS OF THE JAPAN SOCIETY FOR AERONAUTICAL AND SPACE SCIENCES, SPACE TECHNOLOGY JAPAN, Vol. 7, No. ists26, pp.Pr_2_13(26) (26), Pr_2_13 - Pr_2_18, 英語

  [査読有り]

  研究論文（学術雑誌）


• プラズマ粒子シミュレーション電流計算のOpenMP並列化手法

  臼井英之, 杉崎 由典, 冨田 清司, 大村 善治, 三宅 洋平, 青木 正樹

  プラズマ粒子シミュレーションで電磁界成分を更新する際には電流値が必要であり，そのために，個々の粒子の運動量を各空間格子点に集める必要がある．しかし，粒子が空間的にランダムに分布しているため，電流計算の並列演算による高速化は容易ではなく工夫を要する．本論文では，粒子の位置情報を利用して各スレッドに粒子を明示的に割り当てるスレッド並列化アルゴリズムを新しく提案し，OpenMPを用いた実装によりその有効性を検証した．動作検証により，提案手法のCPU台数効果はシミュレーション内の空間格子数の影響を受け，粒子数密度の影響はないことが分かった．特に，各スレッドに割り当てられた空間格子配列がキャッシュに収まりきる程度に細分化される場合，並列台数効果を得やすいことを明らかにした．特に並列台数10前後の場合，その台数効果はスーパリニアとなり，自動並列化コンパイラを用いた電流ルーチン実装に比べて高速になることを明らかにした．また，本提案手法は，各スレッドで全粒子を走査する冗長的な並列化方法であるため，従来アルゴリズムで用いられていた作業領域用配列は不要となり，シミュレーションに必要なメモリ容量を大幅に節約できることを示した．In Particle-In-Cell (PIC) plasma simulations, we calculate the current density to advance the electromagnetic fields. One of the ways to obtain the current density is to gather the velocity moment of each particle to the adjacent grid points. The current calculation is not basically parallelized because the particle positions, which are random in the simulation space, are independent of the array number of current density. In the present paper, we propose a new parallelization method which explicitly associates particles to threads by using OpenMP and evaluate the performance of the proposed method. We clarified that the scalability performance is affected by the number of spatial grid points and is independent of the number of particle per grid. In the proposed method, each thread is in charge of a part of the array of current density divided with the number of thread. When the memory size of the array allocated to each thread becomes small and close to the data cache size of CPU, we found that the scalability performance shows super-linear characteristics and the execution needs less time than the case of using the automatic parallelization compiler. In addition, each thread redundantly scans the particle array to obtain the information of the particle positions for assigning the corresponding particles in charge. Because of this redundant parallelization, we do not have to use work arrays and can save the memory consumed for simulations.

  情報処理学会, 2008年08月, 情報処理学会論文誌. コンピューティングシステム, 1(2) (2), 250 - 260, 日本語

  [査読有り]


• Analysis of photoelectron effect on the antenna impedance via Particle-In-Cell simulation

  Y. Miyake, H. Usui

  2008年08月, RADIO SCIENCE, 43(4) (4), 英語

  [査読有り]

  研究論文（学術雑誌）


• Electromagnetic Particle-In-Cell simulation on the impedance of a dipole antenna surrounded by an ion sheath

  Y. Miyake, H. Usui, H. Kojima, Y. Omura, H. Matsumoto

  2008年05月, RADIO SCIENCE, 43(3) (3), 英語

  [査読有り]

  研究論文（学術雑誌）


• Development of multi-utility spacecraft charging analysis tool (MUSCAT)

  Takanobu Muranaka, Satoshi Hosoda, Jeong-Ho Kim, Shinji Hatta, Koichiro Ikeda, Takamitsu Hamanaga, Mengu Cho, Hideyuki Usui, Hiroko O. Ueda, Kiyokazu Koga, Tateo Goka

  2008年, IEEE Transactions on Plasma Science, 36(5) (5), 2336 - 2349, 英語, 国際誌, 国際共著している

  [査読有り]

  研究論文（学術雑誌）


• Interactions between microwave beam and ionosphere

  Hideyuki Usui

  Vacuum Society of Japan, 2008年, Journal of the Vacuum Society of Japan, 51(8) (8), 529 - 534, 日本語

  [査読有り]

  研究論文（学術雑誌）


• Spacecraft plasma environment analysis via large scale 3D plasma particle simulation

  Masaki Okada, Hideyuki Usui, Yoshiharu Omura, Hiroko O. Ueda, Takeshi Murata, Tooru Sugiyama

  2008年, HIGH-PERFORMANCE COMPUTING, 4759, 383 - +, 英語

  [査読有り]

  研究論文（国際会議プロシーディングス）


• Thrust production mechanism of magnetic sail spacecraft with superconducting coils

  Daisuke Sasaki, Dckoh Funaki, Hiroshi Yamakawa, Hideyuki Usui, Hirotsugu Kojima

  2008年, International Astronautical Federation - 59th International Astronautical Congress 2008, IAC 2008, 10, 6664 - 6670, 英語

  [査読有り]

  研究論文（国際会議プロシーディングス）


• Effect of photoelectrons on electric field antenna in space

  Hideyuki Usui, Yohei Miyake

  2007年, Collection of Technical Papers - 45th AIAA Aerospace Sciences Meeting, 5, 3479 - 3486, 英語

  研究論文（国際会議プロシーディングス）


• Geospace Environment Simulator

  Omura, Y, H. Usui, M. Okada, T. Ogino, T. Sugiyama, N. Terada, T. Murata, M. Nakamura, H. Ueda, I. Shinohara, T. Miyake, M. Fujimoto, D. Cai

  2007年, Annual Report of the Earth Simulator Center, ISSN 1348-5830, 189-194

  [査読有り]


• Development and application of Geospace Environment Simulator for the analysis of spacecraft-plasma interactions

  Hideyuki Usui, Yohei Miyake, Masaki Okada, Yoshiharu Omura, Tooru Sugiyama, Ken T. Murata, Daisuke Matsuoka, Hiroko O. Ueda

  2006年10月, IEEE TRANSACTIONS ON PLASMA SCIENCE, 34(5) (5), 2094 - 2102, 英語

  [査読有り]

  研究論文（学術雑誌）


• Experimental simulation of spacecraft charging by artificial ion beam emission

  Ikkoh Funaki, Hideyuki Usui, Yoshinori Nakayama, Hitoshi Kuninaka

  2006年10月, IEEE TRANSACTIONS ON PLASMA SCIENCE, 34(5) (5), 2031 - 2037, 英語

  [査読有り]

  研究論文（学術雑誌）


• Application of NuSPACE to the Spacecraft environment analysis

  Okada, M, Usui, H, Omura, Y, Ueda, H.O, Murata, T, Sugiyama, T

  2006年, Proc. of 25th International Symposium on Space Technology and Science, 250-253

  [査読有り]


• Computer experiments of amplitude-modulated Langmuir waves: Application to the Geotail observation

  H Usui, H Furuya, H Kojima, H Matsumoto, Y Omura

  2005年06月, JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH-SPACE PHYSICS, 110(A6) (A6), 1 - 6203, 英語

  研究論文（学術雑誌）


• Computer experiments of amplitude-modulated Langmuir waves: Application to the Geotail observation

  H. Usui, H. Furuya, H. Kojima, H. Matsumoto, Y. Omura

  Blackwell Publishing Ltd, 2005年, Journal of Geophysical Research: Space Physics, 110(6) (6), 英語

  [査読有り]

  研究論文（学術雑誌）


• Development of Unstructured-grid EM particle Code for Spacecraft Environment Analysis

  Okada, M, Usui, H, Omura, Y, Sugiyama, T, Ueda, H.O, Miyake, T, Murata T

  2005年, 9th Spacecraft Charging Technology Conference, JAXA Special Publication, ISSN 1349-113X, 600-603

  [査読有り]


• Development of Geospace Environment Simulation with Earth Simulator

  Okada, M, Usui, H, Omura, Y, Sugiyama, T, Ueda, H.O, Miyake, T, Murata, T

  2005年, Proceedings of ISSS-7, 71-74

  [査読有り]


• Development of Geospace Environment Simulator (GES)

  Y. Omura, H. Usui

  2005年, Sustainable Humanosphere, (1) (1), 15-, 英語

  [査読有り]


• ＬＩＳＴＶＥＣ指示行を使った多粒子シミュレーションの大規模化‐主メモリを節約し，かつ高速化を可能にする１つの方法

  杉山徹, 寺田直樹, 村田健史, 大村善治, 臼井英之, 松本紘

  宇宙空間プラズマを粒子的に扱うシミュレーションを行う場合は，主にPIC（Particle-In-Cell）法と呼ばれる手法を用いて実行される．すなわち，場の量（電流，電磁場など）を空間格子点上で定義し，プラズマ粒子を空間にランダムに配置する．その中で，粒子の運動と場の量を結びつけるために粒子の速度モーメントを計算するが，この計算をベクトル化して行うには，粒子がランダムに分布しているため工夫を要する．本論文では，従来の方法と，地球シミュレータなどに使われているSXベクトル計算機で使用可能なコンパイラ指示オプションを用いた方法とを比較した結果を報告する．なお，実際のアルゴリズムは，NECが保持する特許事項である．PIC (Particle-In-Cell) method is frequently used for space plasma particle simulations. In this method, the field components (i.e. current, electric/magnetic field) are defined on grids and plasma particles are randomly distributed in space. To obtain the current, we need to calculate the velocity moment of the particles. The calculation is hard to perform on vectortype computers. Here, we introduce a new method where "LISTVEC" compile-directive on SX super-computer is used. We compare it with the conventional robust method.

  一般社団法人情報処理学会, 2004年05月, 情報処理学会論文誌, 45(SIG6(ACS6)) (SIG6(ACS6)), 171 - 175, 日本語

  [査読有り]


• 宇宙機環境の計算機シミュレーション

  臼井 英之, 岡田 雅樹

  日本航空宇宙学会, 2004年05月, 日本航空宇宙学会誌 = Journal of the Japan Society for Aeronautical and Space Sciences, 52(604) (604), 126 - 134, 日本語


• Vectorized Particle Simulation using "LISTVEC" compile-directive on SX super-computer

  杉山 徹, 寺田 直樹, 村田 健史, 大村 善治, 臼井 英之, 松本 紘

  宇宙空間プラズマを粒子的に扱うシミュレーションを行う場合は，主にPIC（Particle-In-Cell）法と呼ばれる手法を用いて実行される．すなわち，場の量（電流，電磁場など）を空間格子点上で定義し，プラズマ粒子を空間にランダムに配置する．その中で，粒子の運動と場の量を結びつけるために粒子の速度モーメントを計算するが，この計算をベクトル化して行うには，粒子がランダムに分布しているため工夫を要する．本論文では，従来の方法と，地球シミュレータなどに使われているSXベクトル計算機で使用可能なコンパイラ指示オプションを用いた方法とを比較した結果を報告する．なお，実際のアルゴリズムは，NECが保持する特許事項である．PIC (Particle-In-Cell) method is frequently used for space plasma particle simulations. In this method, the field components (i.e. current, electric/magnetic field) are defined on grids and plasma particles are randomly distributed in space. To obtain the current, we need to calculate the velocity moment of the particles. The calculation is hard to perform on vectortype computers. Here, we introduce a new method where "LISTVEC" compile-directive on SX super-computer is used. We compare it with the conventional robust method.

  一般社団法人情報処理学会, 2004年, Information Processing Society of Japan,, vol.45, No.sig6(acs 6), 171-17(6) (6), 171 - 175, 日本語


• PIC simulations of spacecraft charging and the neutralization process by plasma emission

  H Usui, H Matsumoto, Y Yasugi, H Tashima, Y Omura

  2004年, SCIENTIFIC EXPLORATION, PLANETARY PROTECTION, ACTIVE EXPERIMENTS AND DUSTY PLASMAS, 34(11) (11), 2437 - 2440, 英語

  研究論文（学術雑誌）


• Computer experiments on electromagnetic environment of plasma sheath at conducting surface

  H Usui, H Matsumoto, K Miyata, Y Omura

  2004年, SCIENTIFIC EXPLORATION, PLANETARY PROTECTION, ACTIVE EXPERIMENTS AND DUSTY PLASMAS, 34(11) (11), 2441 - 2444, 英語

  研究論文（学術雑誌）


• Antenna analysis in magnetized plasma via particle-in-cell simulation

  H Usui, H Matsumoto, F Yamashita, A Yamamoto, Y Omura

  2004年, SCIENTIFIC EXPLORATION, PLANETARY PROTECTION, ACTIVE EXPERIMENTS AND DUSTY PLASMAS, 34(11) (11), 2433 - 2436, 英語

  研究論文（学術雑誌）


• 「宇宙機と宇宙プラズマ環境」連載についての序文

  趙 孟佑, 臼井 英之, 岡田 雅樹

  2003年10月, 日本航空宇宙学会誌 = Journal of the Japan Society for Aeronautical and Space Sciences, 51(597) (597), 249 - 250, 日本語


• Two-dimensional particle simulation of electrostatic solitary waves with an open boundary condition

  T Umeda, Y Omura, H Matsumoto, H Usui

  2003年, PLASMA PHYSICS, 669, 735 - 738, 英語

  [査読有り]

  研究論文（国際会議プロシーディングス）


• Formation of electrostatic solitary waves in space plasmas: Particle simulations with open boundary conditions

  T Umeda, Y Omura, H Matsumoto, H Usui

  2002年12月, JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH-SPACE PHYSICS, 107(A12) (A12), 1 - 19, 英語

  研究論文（学術雑誌）


• 宇宙プラズマ計算機シミュレーションの問題解決環境の提案

  村田健史, BINTI ABDUL, GHANI N, 臼井英之, 上田裕子, 岡田雅樹, 大村善治, 松本紘

  宇宙プラズマシミュレーションは，コードやアルゴリズムが複雑で，数値不安定性が生じやすい．コードの複雑さのため，開発者以外は，コードを改良したり，共同開発を行ったりすることが困難である．また，スケール長が異なるコードが混在しており，マルチスケール計算の必要性が高まっている．したがって，コード開発コストや時間を削減し，コードの生産性と利用環境を向上する，問題解決環境（PSE）が必要とされている．本稿では，モデル設定，パラメータテスト，ジョブ管理，およびデータ可視化を備えたPSEを提案する．提案するPSEでは，WWWサーバに，データベースを用いた知識ベースを組み込む．これにより，マルチスケール計算に対応し，知識ベースを利用した数値不安定性や計算結果の予測が可能な環境を実現する．さらに，オブジェクト指向によってコードを開発・実装することにより，WWW上での初期パラメータおよびモデル設定が可能で，かつ，コードの改良・再利用が容易な環境となる．Due to development of super computers and high-speed network, roles of computer simulations are getting important. Plasma simulations have contributed a lot to the studies of space plasma, fusion plasma, and process plasma. However, simulation environments have not been friendly for researchers who don't program their own simulation codes. We herein propose a new PSE system for plasma simulation studies. This system is composed of WWW server, computational server, DB and DBMS server, visualization server, and other servers. The simulation codes are designed and implemented via object-oriented methodology. With help of the present system, space plasma simulations become more familiar with non-programming researchers, and even to general (non research) users.

  一般社団法人情報処理学会, 2002年09月, 情報処理学会論文誌, 43(SIG7(TOM6)) (SIG7(TOM6)), 105 - 117, 日本語

  [査読有り]


• オブジェクト指向開発技法によるプラズマ粒子シミュレーションコードの開発

  村田 健史, 上田 裕子, 上岡 功治, 臼井 英之, 岡田 雅樹, 大村 善治, 松本 紘

  現在,プラズマ粒子シミュレーションは,プラズマ観測・応用の様々な分野において用いられている.本研究では,既存のコードをもとに,オブジェクト指向開発技法によりプラズマ粒子シミュレーションコードを設計した.設計したモデルは,プラズマ粒子コードの基本的な機能を有するスケルトンモデルである.オブジェクト指向分析設計方法論によるプラズマ粒子コードの設計については,これまで,詳しい報告がなかった.したがって本論文では,本設計をもとに独自のプラズマ粒子コードを設計できるよう,オブジェクトクラスの洗い出しからデザインまでを詳細に説明した.更に,このデザインに基づき,オブジェクト指向プラズマ粒子シミュレーションコードを,C++言語により実装した.実装コードの基本動作及びコードの再利用性を確認し,更に,既存の手続き型言語によるコードとの,処理速度の比較を行った.その結果,実装したオブジェクト指向コードは,Fortranによる既存コードと比較し,最大3倍程度の計算時間を必要とするが,高い再利用性を有することがわかった.

  一般社団法人電子情報通信学会, 2002年08月, 電子情報通信学会論文誌. B, 通信, 85(8) (8), 1411 - 1425, 日本語

  [査読有り]


• JEM搭載アクティブプラズマ実験モジュールの検討と地上実験

  船木 一幸, 臼井 英之, 國中 均, 岡田 雅樹

  2002年01月, 電気学会研究会資料. ED, 放電研究会, 2002(1) (1), 57 - 60


• JEM搭載アクティブプラズマ実験モジュールの検討と計算機実験

  臼井 英之, 船木 一幸, 國中 均, 岡田 雅樹

  2002年01月, 電気学会研究会資料. ED, 放電研究会, 2002(1) (1), 53 - 56, 日本語


• Formation of electrostatic solitary waves in space plasmas: Particle simulations with open boundary conditions

  T. Umeda, Y. Omura, H. Matsumoto, H. Usui

  Blackwell Publishing Ltd, 2002年, Journal of Geophysical Research: Space Physics, 107(12) (12), 英語

  [査読有り]

  研究論文（学術雑誌）


• Numerical simulations of a three-wave coupling occurring in the ionospheric plasma

  H Usui, H Matsumoto, R Gendrin

  2002年01月, NONLINEAR PROCESSES IN GEOPHYSICS, 9(1) (1), 1 - 10, 英語, 国際誌, 国際共著している

  研究論文（学術雑誌）


• 宇宙プラズマ計算機シミュレーションの問題解決環境モデル

  ヌルディヤナ ガーニ, 村田 健史, 臼井 英之, 岡田 雅樹, 上田 裕子, 大村 善治, 松本 紘

  宇宙プラズマシミュレーションは, スケール長が異なるコードが混在しており, マルチスケール計算の必要性が高まっている.また, コードやアルゴリズムが複雑で, 数値不安定性が生じやすい.コードの複雑さのため, 開発者以外は, コードを改良し, 共同開発を行うことが困難である.コード開発コストや時間を削減し, コードの生産性と利用環境を向上させるPSE環境が必要とされている.本稿では, モデル設定, パラメータテスト, 知識ベース, ジョブ管理, およびデータ可視化を備えたPSEを提案する.提案するPSEでは, WWWサーバーに, データベースを用いた知識ベースを組み込む.これにより, マルチスケール計算に対応し, 知識ベースを利用した数値安定性の予測が可能な環境を実現する.さらに, オブジェクト指向によってコードを開発・実装することにより, WWW上での初期パラメータおよびモデル設定が可能で, かつ, コードの改良が容易な環境を実現する.

  社団法人情報処理学会, 2001年09月, 情報処理学会研究報告. MPS, 数理モデル化と問題解決研究報告, 2001(91) (91), 5 - 8


• Computer experiments on a three-wave coupling in association with microwave power transmission in space plasma

  H Usui, H Matsumoto, R Gendrin, T Nishikawa

  2001年09月, IEICE TRANSACTIONS ON COMMUNICATIONS, E84B(9) (9), 2566 - 2573, 英語, 国際誌, 国際共著している

  [査読有り]

  研究論文（学術雑誌）


• An object-oriented design of electromagnetic wave simulator for multi schemes

  HO Ueda, M Nakata, T Murata, H Usui, M Okada, K Ito

  2001年07月, IEICE TRANSACTIONS ON ELECTRONICS, E84C(7) (7), 967 - 972, 英語


• Erratum: (IEICE Transactions on Electronics E84-C:7 (967))

  H. O. Ueda, M. Nakata, T. Murata, H. Usui, M. Okada, K. Ito

  Institute of Electronics, Information and Communication, Engineers, IEICE, 2001年, IEICE Transactions on Electronics, E84-C(9) (9), 1279, 英語

  研究論文（学術雑誌）


• PIC simulations of the space environment effects of plasma contactor

  H Usui, M Yasugi, H Matsumoto, Y Omura

  2001年, PROCEEDINGS OF THE 7TH SPACECRAFT CHARGING TECHNOLOGY CONFERENCE, 476(476) (476), 535 - 538, 英語

  [査読有り]

  研究論文（国際会議プロシーディングス）


• Development of 1D object-oriented particle-in-cell code (1d-XOOPIC)

  H Usui, JP Verboncoeur, CK Birdsall

  2000年06月, IEICE TRANSACTIONS ON ELECTRONICS, E83C(6) (6), 989 - 992, 英語


• 1次元オブジェクト指向型粒子シシュレーションコード(1d-XOOPIC)の開発

  2000年, 電子情報通学学会論文誌(英文), E83-C(6) (6), 989 - 992


• Geotail electron observations in association with intense bursts of electron cyclotron harmonic waves in the dayside magnetosphere

  H Usui, WR Paterson, H Matsumoto, LA Frank, M Nakamura, H Matsui, T Yamamoto, O Nishimura, J Koizumi

  1999年03月, JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH-SPACE PHYSICS, 104(A3) (A3), 4477 - 4484, 英語, 国際誌, 国際共著している

  研究論文（学術雑誌）


• Computer experiments on the measurement of reentry plasma with radio waves

  H. Usui, F. Yamashita, H. Matsumoto

  Elsevier Ltd, 1999年, Advances in Space Research, 24(8) (8), 1069 - 1072, 英語

  [査読有り]

  研究論文（学術雑誌）


• Geotail observation of electron cyclotron harmonic waves near the dayside magnetopause

  H. Usui, H. Matsumoto, T. Mukai, Y. Saito

  Elsevier Ltd, 1999年, Advances in Space Research, 24(1) (1), 99 - 102, 英語

  [査読有り]

  研究論文（学術雑誌）


• 電波による再突入宇宙機近傍プラズマ層の計測に関する計算機実験

  山下 史洋, 臼井 英之, 松本 紘

  宇宙往還機が大気圏に再突入する際, 機体前面に形成される高密度プラズマ層により通信途絶, すなわちブラックアウト現象が生じることが知られて久しい. このブラックアウト現象を理解し, かつその回避法の検討を行うには機体前面のプラズマ層の密度, 形状等のパラメータを定量的に把握する必要がある. その方法の一つに, 機体からの放射電波及び, プラズマ層からの反射電波の情報を用いるリモート計測が提唱されているが, この方法の検証は, これまでHYFLEXにリフレクトメータが搭載されたにとどまり, 本格的な検討はこれからの課題であると考えられる. 本論文では, 電磁粒子コードを用いた計算機実験により, 電波を用いたプラズマ層の計測法について定量的な検討を行う. 計算機実験では, モデル空間中の機体壁前面にプラズマ層を配置し, 機体面からそれに向けてDC成分を含まないパルスの電波を放射する. プラズマ層で反射された電波の強度及び位相情報を機体表面で取得し, その情報をもとにプラズマ層の密度に関するパラメータの推定を行う. 計算機実験の結果, 電波の位相情報を使うリフレクトメトリー法を用いることにより, 機体前面のプラズマ密度プロファイルが推定可能であることが示された. また, 反射波強度の周波数特性からプラズマ層の最高密度が計測可能であることも示された.

  一般社団法人電子情報通信学会, 1999年, 電子情報通信学会論文誌, 82-B(1) (1), 81 - 87, 日本語


• Modulated electron plasma waves observed in the tail lobe: Geotail waveform observations

  H Kojima, H Furuya, H Usui, H Matsumoto

  1997年12月, GEOPHYSICAL RESEARCH LETTERS, 24(23) (23), 3049 - 3052, 英語

  研究論文（学術雑誌）


• 再突入宇宙機ブラックアウト現象と磁場印加によるその回避法の計算機実験

  松本紘, 臼井英之, 竹中聡

  地球往還型宇宙機が地球大気圏に再突入する際に起こるブラックアウト現象に関する調査には, OREXやHYFLEX等の実際の再突入実験が実施されたが, このような宇宙実験は膨大な予算が必要となる. そこで, 我々はプラズマ電磁粒子コードを用いて, 計算機上でブラックアウト現象の再現およびその解析を行うことに成功した. また, ブラックアウト回避法として, 機体前面に生じる高密度プラズマ層に磁場をかける方法に着目し, その効果を調査する目的で計算機実験を行った. 今回は簡単のため, プラズマ層に印加する磁場を一様磁場とした. 計算機実験の結果, 機体からの通信電波が,高密度プラズマ層中ではホイスラモードおよびLモードで伝搬可能であることが確認された.

  一般社団法人電子情報通信学会, 1997年03月, 電子情報通信学会論文誌 B-2, 80(3) (3), 257 - 264, 日本語

  [査読有り]


• Intense bursts of electron cyclotron harmonic waves near the dayside magnetopause observed by GEOTAIL

  H Matsumoto, H Usui

  1997年01月, GEOPHYSICAL RESEARCH LETTERS, 24(1) (1), 49 - 52, 英語

  [査読有り]

  研究論文（学術雑誌）


• Statistical study on electron cyclotron harmonic waves observed in the dayside magnetosphere

  H Usui, J Koizumi, H Matsumoto

  1997年, RESULTS OF THE IASTP PROGRAM, 20(4-5) (4-5), 857 - 860, 英語

  研究論文（学術雑誌）


• Intense bursts of electron cyclotron harmonic waves near the dayside magnetopause observed by GEOTAIL

  Hiroshi Matsumoto, Hideyuki Usui

  American Geophysical Union, 1997年, Geophysical Research Letters, 24(1) (1), 49 - 52, 英語

  研究論文（学術雑誌）


• PARTICLE-IN-CELL (PIC) SIMULATIONS OF ELECTROMAGNETIC EMISSIONS FROM PLASMA TURBULENCE

  S GOODMAN, H USUI, H MATSUMOTO

  1994年06月, PHYSICS OF PLASMAS, 1(6) (6), 1765 - 1767, 英語, 国際誌, 国際共著している


• PLASMA RESPONSE TO HIGH-POTENTIAL SATELLITE IN ELECTRODYNAMIC TETHER SYSTEM

  H USUI, H MATSUMOTO, Y OMURA

  1993年02月, JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH-SPACE PHYSICS, 98(A2) (A2), 1531 - 1544, 英語

  研究論文（学術雑誌）


• ELECTRON-BEAM INJECTION AND ASSOCIATED LHR WAVE EXCITATION - COMPUTER EXPERIMENTS OF ELECTRODYNAMIC TETHER SYSTEM

  H USUI, H MATSUMOTO, Y OMURA

  1991年05月, GEOPHYSICAL RESEARCH LETTERS, 18(5) (5), 821 - 824, 英語

  研究論文（学術雑誌）

• 地球電磁気・地球惑星圏学会の今後の方向性:大気のない天体,衛星,宇宙船の環境に関する小委員会

  西野真木, 西野真木, 高橋太, 高橋太, 臼井英之, 臼井英之, 笠原禎也, 笠原禎也, 熊本篤志, 熊本篤志, 齋藤義文, 齋藤義文

  2021年, 地球電磁気・地球惑星圏学会総会及び講演会(Web), 150th


• 水星周辺の電場,電磁波および電波の最初の測定へのトリップにおけるBepiColombo MIOに搭載されたプラズマ波調査(PWI)【JST・京大機械翻訳】

  Kasaba Yasumasa, Kojima Hirotsugu, Moncuquet Michel, Wahlund Jan-Erik, Yagitani Satoshi, Sahraoui Fouad, Henri Pierre, Henri Pierre, Karlsson Tomas, Kasahara Yoshiya, Kumamoto Atsushi, Ishisaka Keigo, Issautier Karine, Wattieaux Gaeetan, Imachi Tomohiko, Matsuda Shoya, Lichtenberger Janos, Lichtenberger Janos, Usui Hideyuki

  2020年, Space Science Reviews, 216(4) (4)


• 大気吸入型イオンエンジンにおける放電室内プラズマ数値解析による成立性検討

  白川遼, 臼井英之, 三宅洋平, 田川雅人, 山下裕介, 加納直起, 西山和孝

  2019年, 宇宙科学技術連合講演会講演集(CD-ROM), 63rd


• 大気吸入型イオンエンジンにおけるECRプラズマ粒子シミュレーション

  白川遼, 臼井英之, 三宅洋平, 田川雅人, 西山和孝

  2018年, 日本表面真空学会学術講演会講演要旨集, 2018


• 大気吸入イオンエンジンの現状と課題

  安河内翼, 田川雅人, 横田久美子, 三宅洋平, 臼井英之, 西山和孝

  2017年, 航空原動機・宇宙推進講演会講演論文集(CD-ROM), 57th


• イオンエンジンプラズマ粒子ビーム電磁環境に関する適合格子細分化シミュレーション

  中野祥, 臼井英之, 松本正晴, 沼波政倫

  2017年, 宇宙科学技術連合講演会講演集(CD-ROM), 61st, ROMBUNNO.P26, 日本語


• 放電室内電界分布の計算結果を考慮した大気吸入型イオンエンジンの実験的研究

  安河内 翼, 臼井 英之, 三宅 洋平, 福田 雅人, 横田 久美子, 田川 雅人

  日本航空宇宙学会, 2016年09月06日, 宇宙科学技術連合講演会講演集, 60, 3p, 日本語


• 超低軌道領域における大気吸入型イオンエンジンの利用と課題

  安河内 翼, 臼井 英之, 三宅 洋平, 福田 雅人, 横田 久美子, 田川 雅人

  日本航空宇宙学会, 2016年09月06日, 宇宙科学技術連合講演会講演集, 60, 3p, 日本語


• 大気吸入型イオンエンジンリフレクターにおける中性粒子分布シュミレーション

  安河内 翼, 臼井 英之, 三宅 洋平

  日本航空宇宙学会, 2015年10月07日, 宇宙科学技術連合講演会講演集, 59, 4p, 日本語


• プラズマシミュレーション援用による大気吸入型イオンエンジン開発に向けたプラズマ解析と実機検証

  川口 伸一郎, 臼井 英之, 三宅 洋平

  日本航空宇宙学会, 2015年10月07日, 宇宙科学技術連合講演会講演集, 59, 4p, 日本語


• MICアーキテクチャへのプラズマ粒子シミュレーション高効率実装法の検討

  三宅 洋平, 木倉 佳祐, 臼井 英之

  日本計算工学会, 2015年06月, 計算工学講演会論文集 Proceedings of the Conference on Computational Engineering and Science, 20, 5p, 日本語


• 荷電粒子ビーム放出による衛星帯電現象の解析

  星 賢人, 村中 崇信, 小嶋 浩嗣, 臼井 英之, 篠原 育, 山川 宏, Hoshi Kento, Muranaka Takanobu, Kojima Hirotsugu, Usui Hideyuki, Shinohara Iku, Yamakawa Hiroshi

  第10回宇宙環境シンポジウム (2013年12月2日-3日. 科学技術館), 東京形態: カラー図版あり資料番号: AA0062301006レポート番号: JAXA-SP-13-016

  宇宙航空研究開発機構(JAXA), 2014年03月31日, 宇宙航空研究開発機構特別資料: 第10回宇宙環境シンポジウム講演論文集 = JAXA Special Publication: Proceedings of the 10th Spacecraft Environment Symposium, (13) (13), 43 - 46, 日本語


• 28aAX-1 AMR法による高精度な運動論的シミュレーション手法(28aAX プラズマ基礎(理論・数値解析,相対論的プラズマ,宇宙プラズマ),領域2(プラズマ))

  沼波 政倫, 永良 彰英, 三浦 英昭, 臼井 英之

  一般社団法人日本物理学会, 2014年03月05日, 日本物理学会講演概要集, 69(1) (1), 253 - 253, 日本語


• 適合格子細分化プラズマ粒子シミュレーションにおける動的負荷バランス手法

  臼井 英之, 八木 耀平, 松本 正晴

  日本計算工学会, 2013年06月, 計算工学講演会論文集 Proceedings of the Conference on Computational Engineering and Science, 18, 4p, 日本語


• 適合格子細分化プラズマ粒子シミュレーションにおける動的負荷バランス手法の開発

  臼井英之, 八木耀平, 松本正晴, 沼波政倫

  2013年01月08日, ハイパフォーマンスコンピューティングと計算科学シンポジウム論文集, 2013, 67 - 67, 日本語


• 適合格子細分化法を用いたマルチスケールプラズマ粒子シミュレーション手法の開発と並列化

  臼井 英之, 沼波 政倫, 八木 耀平, 松井 竜樹, 森高 外征雄

  本研究ではマルチスケール対応のプラズマ粒子シミュレーション手法を開発するために、電磁場が定義されている空間格子に適合格子細分化法(Adaptive Mesh Refinement : AMR)を適応し、そこに従来の粒子法(Particle-In-Cell : PIC)を用いてプラズマ粒子を導入する。シミュレーション内に生起する現象の空間的特性長を各格子点においてモニターし、それに対応した最適な空間分解能をもつ格子システムをAMRによって局所階層的にかつ動的に導入することにより、全体としてマルチスケールシミュレーションを可能にする。本コードのプロセス並列化では、シミュレーション領域をプロセス数だけ小領域に分けてそれぞれを各プロセスに割り当て並列に解き進める領域分割法を採用する。各小領域の境界値はMPI通信でやり取りを行う。粒子シミュレーションでは各プロセスに配分された粒子数が粒子運動のため時間的に変動し負荷バランスが崩れる。そこで我々は、負荷バランス維持のために各プロセスに割り当てられた小領域の負荷を動的に調整する動的領域分割法を開発し採用する。

  一般社団法人電子情報通信学会, 2011年10月14日, 電子情報通信学会技術研究報告. CPSY, コンピュータシステム, 111(255) (255), 41 - 46, 日本語


• 惑星間航行システム開発に向けたマルチスケール粒子シミュレーション

  臼井 英之

  応用物理学会, 2011年07月, 日本計算工学会誌「計算工学」, Vol.16,No.3, pp. 2585-2589(7) (7), 602 - 605, 日本語

  [査読有り]

  記事・総説・解説・論説等（学術雑誌）


• ソーラーセイル周辺のプラズマ挙動と帯電特性に関する数値シミュレーション

  村中 崇信, 臼井 英之, 篠原 育, Muranaka Takanobu, Usui Hideyuki, Shinohara Iku

  第7回宇宙環境シンポジウム (2010年10月19日-20日. 東京国際フォーラム)形態: カラー図版あり資料番号: AA0064933022レポート番号: JAXA-SP-10-013

  宇宙航空研究開発機構, 2011年02月28日, 宇宙航空研究開発機構特別資料: 第7回宇宙環境シンポジウム講演論文集 = JAXA Special Publication: Proceedings of the 7th Spacecraft Enivironment Symposium, (10) (10), 169 - 177, 日本語


• 宇宙機-プラズマ相互作用に関する電磁粒子シミュレーション

  臼井 英之

  宇宙空間は希薄な電離気体である「宇宙プラズマ」で満たされており,その中を飛翔する人工衛星(宇宙機)は宇宙プラズマとの接触により帯電し,放電による衛星破損などの事故が起こる可能性があります.また,推進力・姿勢制御用スラスター噴射や,電力供給用の太陽電池パネル内で生じる電圧は衛星周辺のプラズマ環境に影響を与えます.これらの影響は,将来の衛星システムの大電力化,高電圧化に伴い大きな問題となりますが,まだ十分に理解されていません.その影響を簡単な数式で表すことは非常に困難です.そこで,スーパーコンピュータを用いて宇宙機と宇宙プラズマの相互作用現象に関する計算機シミュレーションを行います.本講演では、電磁粒子シミュレーション手法の概説とともに、衛星-プラズマ相互作用に関するいくつかのシミュレーション例を示します。

  一般社団法人電子情報通信学会, 2011年02月17日, 電子情報通信学会技術研究報告. SANE, 宇宙・航行エレクトロニクス, 110(425) (425), 37 - 42, 日本語


• 惑星間航行システム開発に向けたマルチスケール粒子シミュレーション

  臼井 英之

  日本計算工学会, 2011年, 応用物理, 第80巻、第7号、p.0602-0605(3) (3), 2585 - 2589, 日本語

  [査読有り]

  記事・総説・解説・論説等（学術雑誌）


• 惑星間航行に向けたソーラーセイル周辺のプラズマ挙動基礎解析

  村中 崇信, 上田 裕子, 臼井 英之, 篠原 育, Muranaka Takanobu, Ueda Hiroko, Usui Hideyuki, Shinohara Iku

  第6回宇宙環境シンポジウム (2009年2月29日-30日. 北九州国際会議場)形態: カラー図版あり資料番号: AA0064542019レポート番号: JAXA-SP-09-006

  宇宙航空研究開発機構, 2010年02月26日, 宇宙航空研究開発機構特別資料: 第6回「宇宙環境シンポジウム」講演論文集 = JAXA Special Publication: Proceedings of the 6th Spacecraft Enivironment Symposium, (9) (9), 日本語


• 宇宙機環境プラズマ解析の高解像度化

  上田 裕子, 村中 崇信, 篠原 育, 臼井 英之, Ueda Hiroko, Muranaka Takanobu, Shinohara Iku, Usui Hideyuki

  第6回宇宙環境シンポジウム (2009年2月29日-30日. 北九州国際会議場)形態: カラー図版あり資料番号: AA0064542020レポート番号: JAXA-SP-09-006

  宇宙航空研究開発機構, 2010年02月26日, 宇宙航空研究開発機構特別資料: 第6回「宇宙環境シンポジウム」講演論文集 = JAXA Special Publication: Proceedings of the 6th Spacecraft Enivironment Symposium, (9) (9), 211 - 214, 日本語


• 磁気圏環境における光電子放出に関するシミュレーション研究(2007/2008年度宇宙関連プラズマ研究会講演集)

  村中 崇信, 上田 裕子, 臼井 英之, 篠原 育

  A three-dimensional electrostatic full Particle-In-Cell code has been developed to analyze spacecraft-plasma interactions quantitatively. We adopted the code to evaluate the correlation between the floating potential of a spacecraft and the photoelectron current in the magnetospheric plasma environment by comparing the computation results and the observation ones by the GEOTAIL spacecraft. The numerical model of the velocity distribution function of the photoelectron described as double Maxwellian was proposed to consider the correlation and the space charge effect of the photoelectron that affects to the current collection onto a spacecraft was also discussed.

  宇宙航空研究開発機構, 2010年02月, 宇宙航空研究開発機構研究開発報告, 9, 11 - 18, 日本語


• イオンエンジンにおけるビーム中和電子の粒子解析 (イオン加速グリッド耐久認定用数値解析 JIEDI(JAXA Ion Engine Development Initiatives) ツールの研究開発ワークショップ論文集)

  臼井 英之, 鐘ヶ江 将詩

  In order to examine the density and temperature distribution of electrons which neutralize ion beam emitted from an ion engine, we performed three-dimensional Particle-In-Cell simulations and investigated the electron behavior inside or outside the ion beam flows in the downstream region with respect to the accel grid. We calculated the charge density distribution of ions in three-dimensional spatial grid space covering the downstream region of the ion engine by using the ion beamlet data provided by Dr. Nakano. By solving Poisson's equation with the charge density data the potential distribution is calculated. Then we start emitting electrons from the down stream edge of the simulation region. At each time step, the charge density at each grid point is updated by the emitted electrons and the corresponding electric potential is renewed. By using the new potential values, we update the electrons dynamics by solving equation of motion for each electron. Since we focus on the short time scale of electron motion, we assume that ions which are about 100 thousand times heavier than electrons are immobile. We keep solving the above-mentioned PIC simulation until the steady state in terms of electron distribution is achieved. By using the electron data obtained in the simulations, we analyze the electron local temperature by calculating the local electron velocity distributions. From the data, we found that temperature is not uniform in space. The electron temperature at the ion beam edges become approximately 1.6 times higher than that of originally injected electrons

  宇宙航空研究開発機構, 2010年02月, 宇宙航空研究開発機構研究開発報告, 9, 32 - 38, 日本語


• “宇宙電磁環境計測に向けたアナログ回路部の小型集積化”

  福原始, 水落悠太, 小嶋浩嗣, 八木谷聡, 池田博一, 岩井誠人, 滝沢泰久, 山川宏, 上田義勝, 臼井英之

  2009年09月, 第53回宇宙科学技術連合講演会・ 京都, 日本語


• 磁気圏環境における光電子電流計測に関するシミュレーション研究

  村中 崇信, 上田 裕子, 臼井 英之, 篠原 育, Muranaka Takanobu, Ueda Hiroko, Usui Hideyuki, Shinohara Iku

  第5回宇宙環境シンポジウム(2008年12月18日-12月19日. つくば国際会議場）形態: カラー図版あり資料番号: AA0064382023レポート番号: JAXA-SP-08-018

  宇宙航空研究開発機構, 2009年03月31日, 宇宙航空研究開発機構特別資料: 第5回「宇宙環境シンポジウム」講演論文集 = JAXA Special Publication: Proceeding of the 5th Spacecraft Environment Symposium, (8) (8), 日本語


• C-2-97 実用的マグネトロン数値解析シミュレータの開発(C-2.マイクロ波C(マイクロ波・ミリ波応用装置),一般セッション)

  浦西 洋輔, 臼井 英之, 三谷 友彦

  一般社団法人電子情報通信学会, 2009年03月04日, 電子情報通信学会総合大会講演論文集, 2009(1) (1), 136 - 136, 日本語


• 27aSA-12 超並列環境に向けたマルチスケール粒子コードの開発(27aSA プラズマ宇宙物理(シミュレーション技法),領域2(プラズマ基礎・プラズマ科学・核融合プラズマ・プラズマ宇宙物理))

  沼波 政倫, 臼井 英之, 梶村 好宏, 篠原 育

  一般社団法人日本物理学会, 2009年03月03日, 日本物理学会講演概要集, 64(1) (1), 193 - 193, 日本語


• Performance Evaluation of OhHelp'ed 3D Particle-in-Cell Simulation

  Hiroshi Nakashima, Yohei Miyake, Hideyuki Usui, Yoshiharu Omura

  We proposed an efficient and scalable load balancing method named OhHelp for Particle-in-Cell (PIC) simulations. This method simply and equally partitions the space domain, in which charged particles are distributed nonuniformly in general, so that each computation node works on each partitioned primary subdomain. Load imbalance problem caused by the nonuniformity of the particle distribution is solved by making every but one node also work on another subdomain where particles densely populate as its secondary subdomain together with a part of particles in it. We applied the OhHelp method to a production level full-3D PIC simulator for space plasma and evaluated its performance on our T2K Open Supercomputer. As a result, we confirmed our simulator is not only efficient showing 150--190 speedup with 256 CPU cores compared to the sequential execution of a reference simulator, but also scalable in terms of both the space domain size and the number of particles as the break down of execution times evidences.We proposed an efficient and scalable load balancing method named OhHelp for Particle-in-Cell (PIC) simulations. This method simply and equally partitions the space domain, in which charged particles are distributed nonuniformly in general, so that each computation node works on each partitioned primary subdomain. Load imbalance problem caused by the nonuniformity of the particle distribution is solved by making every but one node also work on another subdomain where particles densely populate as its secondary subdomain together with a part of particles in it. We applied the OhHelp method to a production level full-3D PIC simulator for space plasma and evaluated its performance on our T2K Open Supercomputer. As a result, we confirmed our simulator is not only efficient showing 150--190 speedup with 256 CPU cores compared to the sequential execution of a reference simulator, but also scalable in terms of both the space domain size and the number of particles as the break down of execution times evidences.

  一般社団法人情報処理学会, 2009年02月19日, 研究報告計算機アーキテクチャ（ARC）, 2009(14) (14), 1 - 6, 日本語


• Particle-In-Cell Simulation on the Characteristics of a Receiving Antenna in Space Plasma Environment

  Yohei Miyake, Hideyuki Usui, Hirotsugu Kojima, Yoshiharu Omura

  2009年, RAREFIED GAS DYNAMICS, 1084, 895 - 900, 英語

  [査読有り]


• 3次元ハイブリッドコードを用いた磁気セイル地上実験の数値解析

  梶村好宏, 上野一磨, 船木一幸, 臼井英之, 沼波政倫, 篠原育, 中村雅夫, 山川宏

  2009年, 日本航空宇宙学会年会講演会講演集(CD-ROM), 40th, B09, 日本語


• Particle-In-Cell Simulation on the Characteristics of a Receiving Antenna in Space Plasma Environment(RECENT RESEARCH ACTIVITIES)

  Miyabe Yohei, Usui Hideyuki, Omura Yoshiharu

  京都大学, 2008年09月, Sustainable humanosphere : bulletin of Research Institute for Sustainable Humanosphere Kyoto University, 4, 11 - 11, 英語


• 23aZH-6 適合格子細分化法を用いた高効率・高分解能な電磁粒子コード開発(23aZH プラズマ宇宙物理,領域2(プラズマ基礎・プラズマ科学・核融合プラズマ・プラズマ宇宙物理))

  沼波 政倫, 梶村 好宏, 臼井 英之, 篠原 育

  一般社団法人日本物理学会, 2008年08月25日, 日本物理学会講演概要集, 63(2) (2), 188 - 188, 日本語


• “磁気セイル宇宙機のＭＨＤ解析に向けて・”

  佐々木大祐, 藤本, 船木一幸, 山川宏, 南祐一郎, 小嶋浩嗣, 上田義勝, 臼井英之

  2008年03月, RISH KDKシンポジウム, 日本語


• Monitor System for Space Electromagnetic Environments: Sensor Network in Space

  Kojima, H, S. Yagitani, H. Iwai, Y. Takizawa, Y. Mizuochi, H. Fukuhara, H. Ikeda, H. Yamakawa, H. Usui, Y. Ueda

  2008年, American Geophysical Union Fall meeting, San Fransisco, 英語


• Numerical Simulation of Magnetic Sail Spacecraft with Superconducting Coils

  Sasaki D, Funaki I, Yamakawa H, Usui H, Kojima H

  2008年, 26th International Symposium on Rarefied Gas Dynamics, 2008/7/21-25, Kyoto, 784-789, 英語

  [査読有り]


• OhHelp: a simple but efficient space-partitioned dynamic load balancing for particle simulations (ハイパフォーマンスコンピューティング)

  Hiroshi Nakashima, Hideyuki Usui, Yoshiharu Omura

  This paper proposes a new dynamic load balancing method for parallel particle simulations named OhHelp for the efficient execution on distributed memory systems. This method simply and equally partitions the space where charged particles reside but effectively balances the loads i.e. numbers of particles among computation nodes each of which is assigned a partitioned subspace as its primarily responsible one. The load balancing is achieved by letting a node help another node which gives a part of its overflown load to the helper node.Therefore the helper node is also responsible another subspace as its secondary one. The method makes the parallel simulation efficient not only because of the balanced number of particles but also thanks to the balanced computational load for subspaces and the simple boundary data exchange between adjacent subspaces. In fact our preliminary evaluation of an MPI implementation on the PrimePower HPC2500 supercomputer exhibits linear or super-linear speedup with up to 128 processors.This paper proposes a new dynamic load balancing method for parallel particle simulations, named OhHelp, for the efficient execution on distributed memory systems. This method simply and equally partitions the space where charged particles reside, but effectively balances the loads, i.e., numbers of particles, among computation nodes each of which is assigned a partitioned subspace as its primarily responsible one. The load balancing is achieved by letting a node help another node which gives a part of its overflown load to the helper node.Therefore, the helper node is also responsible another subspace as its secondary one. The method makes the parallel simulation efficient not only because of the balanced number of particles, but also thanks to the balanced computational load for subspaces and the simple boundary data exchange between adjacent subspaces. In fact, our preliminary evaluation of an MPI implementation on the PrimePower HPC2500 supercomputer exhibits linear or super-linear speedup with up to 128 processors.

  一般社団法人情報処理学会, 2007年12月07日, 情報処理学会研究報告ハイパフォーマンスコンピューティング（HPC）, 2007(122) (122), 25 - 30, 英語


• Relativistic Turning Acceleration of Resonant Electrons by Coherent Whistler-Mode Waves in a Dipole Magnetic Field(RECENT RESEARCH ACTIVITIES)

  Omura Yoshiharu, Summers Danny, Usui Hideyuki

  京都大学, 2007年08月, Sustainable humanosphere : bulletin of Research Institute for Sustainable Humanosphere Kyoto University, 3, 12 - 12, 英語


• “宇宙圏電磁環境モニターシステム（System for monitoring the electromagnetic environment in space）”

  小嶋浩嗣, 今久保洋, 松本陽史, 北川伸太郎, 齋藤悠人, 滝沢泰久, 上田義勝, 臼井英之, 山川宏, 岩井誠人

  2007年05月, 日本地球惑星科学連合大会・ J250-011（口頭）, 日本語


• Numerical Analysis on Microwave Beam Interaction with Ionospheric Plasma in Space Solar Power System(RECENT RESEARCH ACTIVITIES)

  Usui Hideyuki, Omura Yoshiharu

  京都大学, 2006年08月31日, Sustainable humanosphere : bulletin of Research Institute for Sustainable Humanosphere Kyoto University, 2, 12 - 12, 英語


• Geospace environment simulator and the application to the analysis of plasma emission from ion propulsion engine

  Usui H, M. Okada, Y. Omura, T. Murata, T. Sugiyama, T. Miyake, H. Ueda, M. Nakamura, T. Ogino, N. Terada, H. Matsumoto, GES project team

  2006年, 25th ISTS (International Symposium on Space Technology and Science), 2006/6/4-9, Kanazawa, 2006-b-23, 英語

  [査読有り]


• Development of 3D electromagnetic PIC simulation code for magnetron

  H. Usui, S. Ohashi, K. Tada, T. Mitani, N. Shinohara, H. Matsumoto

  2006年, 2006 IEEE INTERNATIONAL VACUUM ELECTRONICS CONFERENCE HELD JOINTLY WITH 2006 IEEE INTERNATIONAL VACUUM ELECTRON SOURCES, 347 - +, 英語

  [査読有り]


• “宇宙電磁環境モニターシステム”

  小嶋浩嗣, 今久保洋, 松本陽史, 山川宏, 八木谷聡, 臼井英之, 上田義勝, 松沢泰久, 岩井誠人

  2006年, 第3回宇宙環境シンポジウム・ 筑波, 日本語


• Possible influences of SSPS on the space plasma environment

  H Usui, H Matsumoto, Y Omura

  2005年, RAST 2005: Proceedings of the 2nd International Conference on Recent Advances in Space Technologies, 2005, 34 - 38, 英語

  [査読有り]


• Study of spacecraft-plasma environment by unstructured-grid particle simulation

  M. Okada, H. Usui, Y. Omura

  2004年, 2004 Asia-Pacific Radio Science Conference - Proceedings, 476-, 英語

  [査読有り]


• Particle-In-Cell simulations on antenna characteristics in space plasma

  H. Usui, N. Nakamura, Y. Miyake, H. Kojima, H. Matsumoto, Y. Omura

  2004年, 2004 Asia-Pacific Radio Science Conference - Proceedings, 588 - 591, 英語

  [査読有り]


• C-2-99 マグネトロン計算機実験における数値モデリングに関する研究

  日比野 勉, 大橋 聡史, 臼井 英之, 篠原 真毅, 松本 紘

  一般社団法人電子情報通信学会, 2003年03月03日, 電子情報通信学会総合大会講演論文集, 2003(1) (1), 131 - 131, 日本語


• An object-oriented design of electromagnetic wave simulator for multi schemes (vol E84-C, pg 967, 2001)

  HO Ueda, M Nakata, T Murata, H Usui, M Okada, K Ito

  2001年09月, IEICE TRANSACTIONS ON ELECTRONICS, E84C(9) (9), 1279 - 1279, 英語

  その他


• 局所微細グリッドを導入した電磁粒子コードの開発

  宮田 克也, 臼井 英之, 松本 紘

  一般社団法人電子情報通信学会, 2000年03月07日, 電子情報通信学会総合大会講演論文集, 2000(1) (1), 5 - 5, 日本語


• マグネトロンに関する計算機実験及び理論解析

  藤枝 正徹, 臼井 英之, 篠原 真毅, 松本 紘

  一般社団法人電子情報通信学会, 2000年03月07日, 電子情報通信学会総合大会講演論文集, 2000(1) (1), 32 - 32, 日本語


• Antenna analysis in magnetized plasma via particle-In-Cell simulations

  Usui, H, H. Matsumoto, F. Yamashita

  2000年, Proceedings of ISAP2000, 3, 21-25, 英語

  [査読有り]


• Computer experiments on radio blackout of a reentry vehicle

  Usui, H, H. Matsumoto, F. Yamashita, M. Yamane, S. Takenaka

  2000年, Proceedings of 6th Spacecraft Charging Technology Conference edited by David L. Cooke, 107-110, 英語

  [査読有り]


• 磁化プラズマ中のアンテナインピーダンスに関する3次元計算機実験

  臼井 英之, 山下 史洋, 松本 紘

  宇宙プラズマのような磁化プラズマ中のアンテナインピーダンス特性は、衛星観測による波動データの定量評価の際に非常に重要となる。これまで、微小ダイポールやコールドプラズマ近似を用いたアンテナ解析は多く行われてきたが、今回、我々は、磁化ホットプラズマや有限長アンテナを取り扱えるPIC(Particle In Cell)モデルの3次元計算機シミュレーションによるアンテナ解析を開始した。アンテナインピーダンスの周波数特性では、プラズマ周波数でのインピーダンス増加、またプラズマ温度の増加による共鳴点の高周波側へのシフトが確認された。また、電子サイクロトロン高調波に関係するインピーダンスの変化も認められた。これらの現象について今後より定量的な解析を行う予定である。

  一般社団法人電子情報通信学会, 1998年07月09日, 電子情報通信学会技術研究報告. A・P, アンテナ・伝播, 98(169) (169), 57 - 60, 日本語


• 電波を用いた再突入機近傍プラズマ計測に関する計算機実験(2)

  山下 史洋, 臼井 英之, 松本 紘

  一般社団法人電子情報通信学会, 1998年03月06日, 電子情報通信学会総合大会講演論文集, 1998(1) (1), 25 - 25, 日本語


• 3次元電磁粒子コードを用いた宇宙プラズマ空間中のアンテナインピーダンス計測に関する計算機実験

  松本 紘, 山下 史洋, 臼井 英之, 小嶋 浩嗣

  一般社団法人電子情報通信学会, 1998年03月06日, 電子情報通信学会総合大会講演論文集, 1998(1) (1), 26 - 26, 日本語


• 電波を用いた再突入機近傍プラズマ計測法に関する計算機実験

  山下 史洋, 臼井 英之, 松本 紘

  宇宙往還機が大気圏に再突入する際, ブラックアウト現象(通信途絶)が起こることが知られて久しい. この現象の原因は機体表面において発生する強い衝撃波によって圧縮加熱された大気の電離により生じる高温高密度プラズマ層である. 従って, 機体周辺のプラズマ環境を把握することは通信系及び誘導系の最適設計を行うにあたって必要不可欠である. これまでプラズマパラメータの計測にはプローブが用いられてきたが高温環境を考えると材質の耐熱性などの問題がある. 本講演では電波を用いたプラズマパラメータのリモート計測手法を提唱し, 電磁粒子コードを用いた計算機実験を行った結果について報告する.

  一般社団法人電子情報通信学会, 1997年03月06日, 電子情報通信学会総合大会講演論文集, 1997(1) (1), 169 - 169, 日本語


• マグネトロンの発振機構に関する計算機実験

  大西 隆史, 北 章徳, 臼井 英之, 松本 紘

  マグネトロンの動作原理については20世紀初頭ごろからよく知られており, 既に成熟した技術として家電製品などにも使われるようになって久しいが, その製作にあたっては経験や実験の試行錯誤によるところが未だ多分にあるのが実状である。これはマグネトロンの動作における非線型的要素や回転電子極の不均質な構造の詳細な解析が困難であり, その動作の検証は実験に委ねざるを得ないからであるが, 実験の再現性や計測の正確性と自由度の観点から, このときに計算機実験を利用することは有用である。これまで既に幾つかの手法で計算機実験が行なわれてきている。

  一般社団法人電子情報通信学会, 1997年03月06日, 電子情報通信学会総合大会講演論文集, 1997(1) (1), 12 - 12, 日本語


• Electromagnetic Particle Simulations via Parallel Virtual Machines

  Yoshikatsu Ueda, Yoshiharu Omura, Hideyuki Usui

  1997年, The Fifth International School/Symposium for Space Simulations, 399-402, 英語


• 昼間側マグネトポーズで観測された電子サイクロトロン(]G0048[)調波の統計的研究

  1997年, (20) (20), 857


• 電波放射による再突入宇宙機近傍のプラズマ層計測の計算機実験

  山根 正也, 臼井 英之, 松本 紘

  我々は電機粒子コード(KEMPO)を用いた計算機実験により、再突入宇宙機近値のブラックアウト時の電磁環境を解析している。再突入宇宙機が大気圏に再突入する時、宇宙機前方に発生する衝撃波により圧縮され高圧になった大気の一部は電離され、高密度プラズマの層ができる。ブラックアウトとは、このプラズマ層により、宇宙機から発信された電波が、反射、減衰され生じる、通信途絶現象のことである。再突入宇宙機の開発を行う上でブラックアウトの発生とその影響を予測することは通信系及び誘導系の最速設計を行う上で必要不可欠である。そのためには、まず再突入時に機体近傍に発生する高密度プラズマ層の状態を知ることが必要である。プローブを用いた直接計測は、シースの影響やプローブ自体の材質の問題等で困難である。そこで、我々は、宇宙機表面からの電波放射によって、再突入時に発生する高密度プラズマ層の様々なパラメータを測定する方法を開発することを考えた。

  一般社団法人電子情報通信学会, 1995年03月27日, 電子情報通信学会総合大会講演論文集, 1995(1) (1), 115 - 115, 日本語


• 高電位テザー衛星に対するプラズマ応答

  1993年, 98(A2) (A2), 1531


• 電子ビーム放出とそれに関連するLHR波動励起:テザー系の計算機実験

  1991年, 18(5) (5), 821 - 824


• PARALLEL HEATING ASSOCIATED WITH INTERACTION OF FORWARD AND BACKWARD ELECTROMAGNETIC CYCLOTRON WAVES

  Y OMURA, H USUI, H MATSUMOTO

  1988年, JOURNAL OF GEOMAGNETISM AND GEOELECTRICITY, 40(8) (8), 949 - 961, 英語

• シミュレーション辞典 「太陽風」

  臼井 英之

  その他, コロナ社, 2011年, 日本語

  学術書

• 月面近傍におけるラングミュアプローブ特性の数値実験

  谷口泰斗, 三宅洋平, 中園仁, 深澤伊吹, 臼井英之, 栗田怜, 小嶋浩嗣

  2024年度RISH電波科学計算機実験(KDK)シンポジウム, 2025年03月, 日本語

  口頭発表（一般）


• 水星磁気圏内部における太陽風イオンダイナミクスの3次元シミュレーション解析

  高村彪丸, 臼井英之, 三宅洋平, 松本正晴

  2024年度RISH電波科学計算機実験(KDK)シンポジウム, 2025年03月, 日本語

  口頭発表（一般）


• 上空－表層結合プラズマ計算手法に基づく月面帯電シミュレータの開発

  酒谷龍生, 三宅洋平, 臼井英之

  2024年度RISH電波科学計算機実験(KDK)シンポジウム, 2025年03月, 日本語

  口頭発表（一般）


• 月面帯電環境の計測と評価

  三宅洋平, 三好由純, 原田裕己, 西野真木, 栗田怜, 笠原慧, 臼井英之, 永松愛子, 奥村哲平, 豊田和弘, 中村紗都子, 月面静電気, 放射線調査チーム

  第26回惑星圏シンポジウム（SPS2025, 2025年03月, 日本語

  [招待有り]

  口頭発表（招待・特別）


• Micro-scale Electrostatic Structures formed on the Rough Surfaces of the Moon

  Yohei Miyake, Jin Nakazono, Yoshizumi Miyoshi, Yuki Harada, Masaki N Nishino, Satoshi Kurita, Satoshi Kasahara, Satoko Nakamura, Aiko Nagamatsu, Hideyuki Usui

  17th Spacecraft Charging Technology Conference (SCTC), 2024年06月, 英語

  口頭発表（一般）


• Hybrid particle simulation for ions dynamics in Mercury's inner Magnetosphere

  Toramaru Takamura, Hideyuki Usui, Yohei Miyake, Masaharu Matsumoto

  Japan Geoscience Union Meeting, 2024年05月


• Statistical analysis of densities and temperatures of cold and hot electrons

  風間 洋一, 三好 由純, 栗田 怜, 小嶋 浩嗣, 笠原 禎也, 加藤 雄人, 臼井 英之, 田 采祐, 堀 智昭, 浅村 和史, Wang Bo-Jhou, Wang Shiang-Yu, Tam S.-W.-Y, Chang T.-F, 松田 昇也, 土屋 史紀, 熊本 篤志, 笠羽 康正, 小路 真史, 北原 理弘, 中村 紗都子, 松岡 彩子, 寺本 万里子, Takashima Takeshi, 篠原 育

  地球電磁気・地球惑星圏学会第154回総会, 2023年09月

  口頭発表（一般）


• Ion and magnetic field observations planned by Martian Moons eXploration (MMX)

  寺田 直樹, 横田 勝一郎, 松岡 彩子, 村田 直史, 桂華 邦裕, 原田 裕己, 益永 圭, 中川 広務, 今城 峻, 齋藤 義文, デルクール ドミニク, ハディッド リナ, 二穴 喜文, 関 華奈子, 浅村 和史, 笠原 慧, 西野 真木, 野村 麗子, 原拓也, デービッドブレイン, ルブランフランソワ, 堺 正太朗, 木村 智樹, 三宅 洋平, 臼井 英之

  地球電磁気・地球惑星圏学会第154回総会, 2023年09月

  口頭発表（一般）


• 宇宙プラズマ中の低域混成 周波数付近におけるアンテナイン ピーダンス特性に関する粒子シ ミュレーション

  草地 恒史郎, 三宅 洋平, 臼井 英之, 小嶋 浩嗣, 栗田 怜, 深澤 伊吹

  地球電磁気・地球惑星圏学会第154回総会, 2023年09月

  口頭発表（一般）


• Computer Simulations on Single-Spacecraft Interferometry Technique Using MonopoleElectric Field Sensors

  Fukasawa Ibuki, Miyake Yohei, Usui Hideyuki, Kusachi Koshiro, Kurita Satoshi, Kojima Hirotsugu

  URSI GASS 2023, 2023年08月, 英語, Japan, 国際会議


• Particle Simulation on Antenna Characteristics at around the Lower-Hybrid Resonance Frequency in space plasma.

  Kusachi Koshiro, Miyake Yohei, Usui Hideyuki, Kurita Satoshi, Fukasawa Ibuki

  URSI GASS 2023, 2023年08月, 国際会議

  ポスター発表


• Field perturbation and ion dynamics in the dayside Mercury's magnetosphere

  Hideyuki Usui, Yoshitaka Uemoto, Manabu Mikawa, Yohei Miyake, Matsumoto, Masaharu

  URSI GASS 2023, 2023年08月, 国際会議

  ポスター発表


• Cassini’s floating potential in Titan’s ionosphere: 3-D Particle-In-Cell Simulations

  Zeqi Zhang, Ravindra Desai, Oleg Shebanits, Yohei Miyake, Hideyuki Usui

  URSI GASS 2023, 2023年08月, 国際会議

  ポスター発表


• Computer simulations on measurements of space potentials on the Earth's moon surface

  中島 稜大, 三宅 洋平, 臼井 英之, 栗田 怜, 小嶋 浩嗣

  Japan Geoscience Union Meeting 2023, 2023年05月


• 昼側月面におけるオージェ電子分光の実現可能性の研究

  加藤 正久, 原田 裕己, 松本 徹, Shaosui Xu, Andrew Poppe, Jasper, Halekas, 三宅洋平, 臼井英之, 西野 真木

  Japan Geoscience Union Meeting 2023, 2023年05月


• 低域混成周波数帯のアンテナインピーダンス共鳴特性に関 する数値シミュレーション

  草地 恒史郎, 三宅 洋平, 臼井 英之, 深澤, 伊吹, 栗田怜, 小嶋浩嗣

  Japan Geoscience Union Meeting 2023, 2023年05月


• 彗星高密度プラズマの表面じょう乱に関する粒子シミュレ ーション

  寺田 大樹, 三宅, 洋平, 臼井 英之

  Japan Geoscience Union Meeting 2023, 2023年05月


• Particle-In-Cell Simulations of Interferometry. Observations by Single Spacecraft

  深澤伊吹, 三宅洋平, 臼井 英之, 草地, 恒史郎, 栗田怜, 小嶋 浩嗣

  Japan Geoscience Union Meeting 2023, 2023年05月


• 磁気圏環境変動を考慮した人工衛星帯電解析手法の開発

  砂田 洋平, 田中 唯逸, 三宅 洋平, 深沢 圭一郎, 南里 豪志, 加藤 雄人

  STEシミュレーション研究会, 2023年03月

  口頭発表（一般）


• 低温プラズマで被覆された金属物体の電波散乱特性の数値シミュレーション

  高木 淳也, 三宅 洋平, 臼井 英之, 賀谷 信幸

  STEシミュレーション研究会, 2023年03月

  口頭発表（一般）


• 粒子シミュレーションによる水星磁気圏イオンダイナ ミクス解析

  上本祥貴, 臼井英之, 三宅洋平, 松本正晴

  第24回惑星圏研究会(SPS2023), 2023年02月

  ポスター発表


• 月面利用の拡大に向けた超小型・高機能な宇宙放射線環境の計測技術構築の基礎研究

  三好 由純, 永松 愛子, 笠原 慧, 中村 紗都子, 佐藤 達彦, 寺沢 和洋, 岸本 祐二, 玉川 徹, 臼井 英之, 原田 裕己, 西野 真木, 菅生 真, 関 華奈子

  第 23 回 宇宙科学シンポジウム, 2023年01月


• スパコンで紐解く月惑星環境

  臼井英之

  プラズマ科学のフロンティア 2022 研究会, 2022年12月

  [招待有り]


• 月面利用に向けた超小型・高機能な宇宙放射線 環境の計測技術構築の基礎研究

  三好 由純, 笠原 慧, 中村 紗都子, 佐藤 達彦, 臼井 英之, 原田 裕己, 西野 真木, 菅生 真, 関 華奈子

  地球電磁気・地球惑星圏学会152回総会, 2022年11月

  ポスター発表


• Particle Simulations on Characteristics of Electric Field Sensors applied to the Interferometry technique in Space Plasmas

  深澤 伊吹, 三宅 洋平, 臼井 英之, 草地 恒史郎, 栗田, 怜, 小嶋 浩嗣

  地球電磁気・地球惑星圏学会152回総会, 2022年11月

  ポスター発表


• 月面からの光電子とオージェ電子放出モデル の開発

  加藤 正久, 原田 裕己, Xu Shaosui, Poppe, Andrew, Halekas Jasper S, 三宅 洋平, 臼井 英之, 西野 真木, 松本 徹

  地球電磁気・地球惑星圏学会152回総会, 2022年11月


• 水星磁気圏昼間側擾乱に関する粒子シミュレー ション

  上本 祥貴, 臼井 英之, 三宅 洋平, 松本 正晴

  地球電磁気・地球惑星圏学会152回総会, 2022年11月

  ポスター発表


• Simulation Study on Characteristics of Electric Field Sensors applied to the Interferometry technique in Space Plasmas

  Ibuki Fukasawa, Yohei Miyake, Hideyuki Usui, Koshiro Kusachi, Satoshi Kurita, Hirotsugu Kojima

  2022 URSI-Japan Radio Science Meeting, 2022年09月, 英語, Korakuen Campus, Chuo University, 日本国, 国際会議

  ポスター発表


• Analysis of Radio Wave Scattering by Metal Objects Covered by Plasma

  Junya Takagi, Yohei Miyake, Hideyuki Usui, Nobuyuki Kaya

  2022 URSI-Japan Radio Science Meeting, 2022年09月, 英語, Korakuen Campus, Chuo University, 日本国, 国際会議

  ポスター発表


• Particle Simulations on Antenna Characteristics in Space Plasma near the Lower-Hybrid Resonance Frequency

  Koshiro Kusachi, Yohei Miyake, Hideyuki Usui, Hirotsugu Kojima, Satoshi Kurita, Ibuki Fukasawa

  2022 URSI-Japan Radio Science Meeting, 2022年09月, 英語, Korakuen Campus, Chuo University, 日本国, 国際会議

  ポスター発表


• 地球磁気圏尾部での月面から放出されるAuger電子と光電子ビームの特性

  加藤 正久, 原田 裕己, Shaosui Xu, Andrew Poppe, Jasper Halekas, 三宅 洋平, 臼井 英之, 西野 真木

  日本地球惑星科学連合2022年大会, 2022年05月, 日本語

  口頭発表（一般）


• Computer Simulation on Antenna Impedance of Electric Field Sensors in Magnetized Plasmas.

  深澤 伊吹, 三宅 洋平, 臼井 英之, 草地 恒史郎, 栗田 怜, 小嶋 浩嗣

  日本地球惑星科学連合2022年大会, 2022年05月, 幕張メッセ, 日本国

  口頭発表（一般）


• 宇宙プラズマ中の低周波域アンテナ特性に関する粒子シミュレーション

  草地 恒史郎, 三宅 洋平, 臼井 英之, 小嶋 浩嗣, 深澤 伊吹, 栗田 怜

  日本地球惑星科学連合2022年大会, 2022年05月, 幕張メッセ, 日本国

  口頭発表（一般）


• 宇宙プラズマ中における電界センサー特性に関する計算機シミュレーション

  深澤伊吹, 三宅洋平, 臼井英之, 栗田怜, 小嶋浩嗣

  2022年RISH電波科学計算機実験シンポジウム, 2022年03月


• 粒子シミュレーションによる微粒子後方プラズマウェイクの構造解析

  室賀健太, 三宅洋平, 臼井英之

  2022年RISH電波科学計算機実験シンポジウム, 2022年03月


• ARTEMIS による昼側月面から放出される Auger 電 子と光電子ビームの観測

  加藤正久, 原田裕己, Shaosui Xu, Andrew R. Poppe, Jasper Halekas, 三宅洋平, 臼井英之, 西野真木

  第23回惑星圏研究会, 2022年02月

  ポスター発表


• Study on Electric Field Sensor Impedance in Magnetized Plasma by PIC Simulation

  深澤 伊吹, 栗田 怜, 三宅 洋平, 臼井 英之, 小嶋 浩嗣

  地球電磁気・地球惑星圏学会第150回総会, 2021年11月

  口頭発表（一般）


• 太陽風プラズマによる月面帯 電現象の表面形状への依存性

  中園 仁, 三宅 洋平, 臼井 英之

  地球電磁気・地球惑星圏学会第150回総会, 2021年11月

  口頭発表（一般）


• The future direction of SGEPSS: Subcommittee on the environment of airless bodiesmoonsand spacecraft

  西野 真木, 高橋 太, 臼井 英之, 笠原 禎也, 熊本 篤志, 齋藤 義文

  地球電磁気・地球惑星圏学会第150回総会, 2021年11月

  口頭発表（一般）


• 太陽系天体の宇宙風化再現実 験に向けた汎用プラズマ照射装置 の開発・評価の現状

  木村 智樹, 大槻 美沙子, 北野 智大, 星野 亮, 仲内 悠祐, 木村 淳, 村上 豪, 寺田 直樹, 臼井 英之, 西野 真木, 横田 勝一郎, 三宅 洋平

  地球電磁気・地球惑星圏学会第150回総会, 2021年11月

  口頭発表（一般）


• ARTEMISによる昼側月面から 放出されるAuger電子と光電子ビー ムの観測

  加藤 正久, 原田 裕己, Xu Shaosui, Poppe Andrew, Halekas Jasper S, 三宅 洋平, 臼井 英之, 西野 真木

  地球電磁気・地球惑星圏学会第150回総会, 2021年11月

  口頭発表（一般）


• Future formation-flight mission FACTORS: Development of plasma particle instruments and evaluation of electric field measurements with short electric field sensors

  浅村 和史, 小嶋 浩嗣, 滑川 拓, 三谷 烈史, 菊川 素如, 深澤 伊吹, 栗田 怜, 三宅 雄紀, 臼井 英之

  ⽇本地球惑星科学連合2021年⼤会, 2021年06月

  ポスター発表


• Study on Electric Field Sensor Impedance in Magnetized Plasma by PIC Simulation.

  深澤伊吹, 小嶋浩嗣, 三宅 洋平, 臼井 英之, 栗田 怜

  ⽇本地球惑星科学連合2021年⼤会, 2021年06月

  口頭発表（一般）


• フォボス夜側表⾯帯電過程の2次元粒⼦シミュレーション

  田邉 正樹, 寺田 直樹, 三宅 洋平, 臼井 英之

  ⽇本地球惑星科学連合2021年⼤会, 2021年06月

  口頭発表（一般）


• 荷電粒⼦層に覆われた物体の電波散乱特性に関する数値シミュレーション

  三宅 洋平, 高木 淳也, 臼井 英之

  ⽇本地球惑星科学連合2021年⼤会, 2021年06月

  ポスター発表


• ⽉⾯空洞の表⾯帯電特性に関するプラズマ粒⼦シミュレーション

  中園 仁, 三宅 洋平, 臼井 英之

  ⽇本地球惑星科学連合2021年⼤会, 2021年06月

  口頭発表（一般）


• ⽔星磁気圏昼間側マグネトポーズに関するハイブリッド粒子シュミレーション

  臼井英之, 三宅 洋平, 元田 尚志, 松本 正晴

  ⽇本地球惑星科学連合2021年⼤会, 2021年06月

  ポスター発表


• 宇宙デブリの電波散乱特性に関するプラズマ粒子シミュレーション

  高木 淳也, 三宅 洋平, 臼井 英之

  STEシミュレーション研究会・KDKシンポジウム 合同研究会, 2021年03月


• 科学衛星に搭載する電界センサーの特性評価に関する計算機シミュレーション

  深澤 伊吹, 三宅 洋平,臼井 英之, 小嶋 浩嗣,栗田 怜

  STEシミュレーション研究会・KDKシンポジウム 合同研究会, 2021年03月


• 月環境学の創成

  西野真木, 臼井英之

  第22回惑星圏研究会, 2021年02月, 日本語

  口頭発表（一般）


• The Surface Charging Processes of Airless Planetary

  三宅洋平, 中園 仁, 臼井英之

  第22回惑星圏研究会, 2021年02月, 英語

  口頭発表（一般）


• 水星磁気圏境界面の太陽風依存性に関するハイブリッド粒子シ ミュレーション

  元田尚志, 臼井英之, 三宅洋平, 松本正晴

  第22回惑星圏研究会, 2021年02月, 日本語

  ポスター発表


• Electric Field Sensor Impedance in Magnetized Plasma by Particle-inCell Simulation

  深澤 伊吹, 小嶋 浩嗣, 三宅 洋平, 臼井 英之, 栗田 怜

  SGEPSS Fall Meeting 2020, 2020年11月, 英語

  口頭発表（一般）


• Full PIC simulations of the surface charging on the nightside of Phobos: The effect of surface-plasma interaction

  田邉 正樹, 寺田 直樹, 三宅 洋平, 臼井 英之

  SGEPSS Fall Meeting 2020, 2020年11月, 英語

  口頭発表（一般）


• 宇宙環境の時間変動を考慮し た人工衛星帯電数値解析手法の開 発

  川口 慧士, 三宅 洋平, 深沢 圭一郎, 臼井 英之

  SGEPSS Fall Meeting 2020, 2020年11月, 日本語

  口頭発表（一般）


• あらせ衛星で観測された孤立 静電ポテンシャル構造の解析

  滝 朋恵, 小嶋 浩嗣, 栗田 怜, 笠原 禎也, 三好 由純, 篠原 育, 臼井 英之, 風間 洋一, 松田 昇也, Wang S.-Y, Tam Sunny W. Y, 松岡 彩子

  SGEPSS Fall Meeting 2020, 2020年11月, 日本語

  口頭発表（一般）


• 「日本のアルテミス計画参加に向けた理学的・工学的検討」報告

  並木 則行, 稲富 裕光, 臼井 英之, 諸田 智克, 西野 真木, 大竹 真紀子, 臼井 寛裕

  JpGU-AGU Joint Meeting 2020, 2020年07月, 日本語

  口頭発表（一般）


• Design of electric field measurements in the future mission FACTORS targeting transverse ion acceleration in the terrestrial polar magnetosphere

  Hirotsugu Kojima, Naritoshi Kitamura, Koji Shibuya, Ibuki Fukasawa, Yasumasa Kasaba, Masafumi Hirahara, Yoshiya Kasahara, Yohei Miyake, Hideyuki Usui, Kazushi Asamura, Yoshifumi Saito

  JpGU-AGU Joint Meeting 2020, 2020年07月, 英語

  ポスター発表


• フォボス夜側表面における帯電現象のPICシミュレーション解析

  田邉 正樹, 寺田 直樹, 三宅 洋平, 臼井 英之

  JpGU-AGU Joint Meeting 2020, 2020年07月, 日本語

  口頭発表（一般）


• 太陽系天体の宇宙風化再現実験に向けた汎用プラズマ照射装置の開発

  木村 智樹, 仲内 悠祐, 木村 淳, 村上 豪, 寺田 直樹, 臼井 英之, 西野 真木, 横田 勝一郎, 三宅 洋平, 吉岡 和夫

  JpGU-AGU Joint Meeting 2020, 2020年07月, 英語

  ポスター発表


• Computer Simulation of Electric Field Sensor in Space Plasma

  Ibuki Fukasawa, Hirotsugu Kojima, Yohei Miyake, Hideyuki Usui

  JpGU-AGU Joint Meeting 2020, 2020年07月, 英語

  口頭発表（一般）


• アルテミス計画参画に向けた月のプラズマ・ダスト環境に関する検討

  臼井 英之, 西野 真木, 並木 則行, 稲富 裕光, 大竹 真紀子, 諸田 智克, 臼井 寛裕

  JpGU-AGU Joint Meeting 2020, 2020年07月, 日本語

  口頭発表（一般）


• BepiColombo SHOTS Project: A Comparative Study of Mercury's Magnetosphere Using MHD and Hybrid Particle Simulations

  H. Usui, S. Aizawa, L. S. Griton, M. Yagi, W. Exner, S. Fatemi, J. Amaya, J. Deca, N. André, V. Génot, D. Heyner, Murakami, F. Pantellini

  Symposium on Planetary Sciences 2020, 2020年02月, 英語, 仙台

  ポスター発表


• Development of Generic Plasma Irradiation System for Modeling of Space Weathering at Solar System Bodies

  T. Kimura, J. Kimura, K. Yoshioka, G. Murakami, N. Terada, H. Usui, M. N. Nishino, S. Yokota, Y. Miyake

  Symposium on Planetary Sciences 2020, 2020年02月

  ポスター発表


• 2-D Particle-In-Cell Calculations of Non-Neutral Plasma Structure near the Phobos Plasma Wake Region and Its Effect on the Surface Charging

  M. Tanabe, N. Terada, H. Usui, Y. Miyake

  Symposium on Planetary Sciences 2020, 2020年02月

  ポスター発表


• 水探査を含めた国際宇宙探査，理学からの期待

  N. Namiki, Y. Inatomi, T. Morota, M. N. Nishino, M. Ohtake, H. Usui, T. Usui

  惑星圏研究会2020, 2020年02月


• Recent Activities of Solid Body-Plasma Interaction Simulations

  Y.Miyake, M. N. Nishino, Y. Harada, W. J. Miloch, H. Usui

  Symposium on Planetary Sciences2020, 2020年02月, 英語

  ポスター発表


• Modeling of Spacecraft Charging Processes in Time-varying Space Environment

  Y. Miyake, K. Kawaguchi, T. Kiriyama, Y. Katoh, H. Usui

  The 4th PSTEP International Symposium, 2020年01月


• Electron cyclotron harmonic waves observed by the Arase satellite: identification of their wavelengths and phase speeds

  Airi Shinjo, Hirotsugu Kojima, Yoshiya Kasahara, Yoichi Kazama, Hideyuki Usui, Yoshizumi Miyoshi, Yasumasa Kasaba, Shoya Matsuda, Yu Shiang Wang, Sunny W, Y. Tam, Atsushi Kumamoto, Ayako Matsuoka

  AGU Fall Meeting2019, 2019年12月, 英語, サンフランシスコ, 国際会議

  ポスター発表


• A collaborative study of the Hermean magnetosphere using the multiple numerical and visualization techniques of the SHOTS project

  Jorge Amaya, Sae Aizawa, Jan Deca, Willi Exner, Shahab Fatemi, Léa Sophie Griton, Manabu Yagi, Go Murakami, Hideyuki Usui, Nicolas Andre, Vincent N Genot, Daniel Heyner

  AGU Fall Meeting 2019, 2019年12月, 英語, サンフランシスコ, 国際会議

  ポスター発表


• Particle-in-Cell Simulation on the Electron Dynamics at the Dayside Magnetopause in a Small Magnetosphere

  Hideyuki Usui, Yohei Miyake, Naoki Terada, Kanako Seki, Manabu Yagi, Yuto Katoh

  AGU Fall Meeting 2019, 2019年12月, 英語, サンフランシスコ, 国際会議

  ポスター発表


• Numerical simulation of charged particle in cathodic arc plasma

  Risa Yamashita, Hideyuki Usui, Yohei Miyake, Kenji Yamamoto

  TACT2019, 2019年11月, 英語, 国際会議

  ポスター発表


• 大気吸入型イオンエンジンにおけるプラズマ数値解析による成立性の検討

  白川遼, 山下裕介, 三宅洋平, 臼井英之, 田川雅人, 加納直起, 西山和孝

  第16回宇宙環境シンポジウム, 2019年11月, 日本語, 東京都市大学横浜キャンパス, 国内会議

  口頭発表（一般）


• あらせ衛星と線形解析による電子サイクロ トロン高調波とその発生環境に関する考察

  新城 藍里, 小嶋 浩嗣, 笠原 禎也, 風間 洋一, 臼井 英之, 三好 由純, 笠羽 康正, 松田 昇也, Wang S.-Y, Tam Sunny W. Y, 熊本 篤志, 松岡 彩子

  第146回地球電磁気・地球惑星圏学会, 2019年10月, 日本語, 熊本（熊本市国際交流会館）, 国内会議

  口頭発表（一般）


• Correlations of low-energy electrons with chorus emissions observed by ERG： An event study

  風間 洋一, 小嶋 浩嗣, 三好 由純, 笠原 禎也, 臼井 英之, 篠原 育, Wang B.-J, Wang S.-Y, Tam Sunny W. Y, Chang Tzu-Fang, 浅村 和史, 熊本 篤志, 土屋 史紀, 笠羽 康正, 松田 昇也, 小路 真史, 松岡 彩子, 寺本 万里子, 高島 健

  第146回地球電磁気・地球惑星圏学会, 2019年10月, 熊本（熊本市国際交流会館）, 国内会議

  口頭発表（一般）


• あらせ衛星によって観測された孤立静電ポテン シャル構造

  滝 朋恵, 小嶋 浩嗣, 風間 洋一, 笠原 禎也, 三好 由純, 篠原 育, 臼井 英之, 松田 昇也, Wang S.-Y, Tam Sunny W. Y, 松岡 彩子

  第146回地球電磁気・地球惑星圏学会, 2019年10月, 熊本（熊本市国際交流会館）, 国内会議

  ポスター発表


• Extremely collimated electron beams observed by the ERG satellite

  風間 洋一, 三好 由純, 小嶋 浩嗣, 笠原 禎也, 篠原 育, 臼井 英之, Wang B.-J, Wang S.-Y, Tam Sunny W. Y, Chang Tzu-Fang, 浅村 和史, 松田 昇也, 小路 真史, 松岡 彩子, 寺本 万里子, 高島 健

  第146回地球電磁気・地球惑星圏学会, 2019年10月, 熊本（熊本市国際交流会館）, 国内会議

  ポスター発表


• 太陽風と火星起源イオンのフォボス表面への 衝突の数値実験

  田邉 正樹, 寺田 直樹, 三宅 洋平, 臼井 英之

  第146回地球電磁気・地球惑星圏学会, 2019年10月, 日本語, 熊本（熊本市国際交流会館）, 国内会議

  ポスター発表


• 電子反射法を用いた太陽風中での月面磁場強度 推定

  川口 友暉, 原田 裕己, 斎藤 義文, 横田 勝一郎, 西野 真木, 臼井 英之, 三宅 洋平, 高橋 太, 清水 久芳

  第146回地球電磁気・地球惑星圏学会, 2019年10月, 日本語, 熊本（熊本市国際交流会館）, 国内会議

  ポスター発表


• 太陽系天体の宇宙風化再現実験に向けた汎用 プラズマ照射装置の開発

  木村 智樹, 木村 淳, 吉岡 和夫, 村上 豪, 寺田 直樹, 臼井 英之, 西野 真木, 横田 勝一郎, 三宅 洋平

  第146回地球電磁気・地球惑星圏学会, 2019年10月, 日本語, 熊本（熊本市国際交流会館）, 国内会議

  ポスター発表


• SHOTS simulations of Mercury's magnetosphere for the BepiColombo mission

  臼井 英之, 相澤 紗絵, 八木 学, 村上 豪, BepiColombo SHOTSシミュレーションチーム, 臼井 英之

  第146回地球電磁気・地球惑星圏学会, 2019年10月, 熊本（熊本市国際交流会館）, 国内会議

  ポスター発表


• 衛星帯電緩和ビームによるプローブ電場計測干 渉に関する粒子シミュレーション

  岡崎 ほのか, 三宅 洋平, 臼井 英之

  第146回地球電磁気・地球惑星圏学会, 2019年10月, 日本語, 熊本（熊本市国際交流会館）, 国内会議

  ポスター発表


• Particle­in­cell Simulation Study on the Dayside Magnetopause in a Small­scale Magnetosphere

  Hideyuki USUI, Satoki OKI, Yohei MIYAKE

  16th Asia Oceania Geosciences Society, 2019年07月, 英語, シンガポール, 国際会議

  口頭発表（招待・特別）


• 弱磁場天体と太陽風の相互作用に関する全粒子シミュレーション

  沖知起, 臼井 英之

  平成29年度RISH電波科学計算機実験シンポジウム, 2019年03月, 日本語, 宇治, 国内会議

  ポスター発表


• Numerical simulation on plasma dynamics at the dayside magnetopause in a small-scale magnetosphere

  Satoki Oki, Usui Hideyuki, Yohei Miyake, Naoki Terada, Kanako Seki, Wojciech Miloch, Manabu Yagi, Yuto Katoh

  Symposium on Planetary Science 2019, 2019年02月, 英語, 仙台, 国際会議

  ポスター発表


• 電子反射法を用いた太陽風中での月面磁場強度推定

  川口 友暉, 原田 裕己, 斎藤 義文, 横田 勝一郎, 西野 真木, 臼井 英之, 三宅 洋平, 加藤 大羽, 綱川 秀夫

  第144回 地球電磁気・地球惑星圏学会 総会・講演会, 2018年11月, 日本語, 名古屋, 国内会議

  ポスター発表


• 探査衛星あらせのデータを用いた突発性電子サイクロトロン高調波の解析

  新城 藍里, 小嶋 浩嗣, 笠原 禎也, 風間 洋一, 臼井 英之, 三好 由純, 笠羽 康正, 松田 昇也, Wang S.-Y, Tam Sunny W. Y, 熊本 篤志

  第144回 地球電磁気・地球惑星圏学会 総会・講演会, 2018年11月, 日本語, 名古屋, 国内会議

  ポスター発表


• 大気吸入型イオンエンジン放電室内におけるECRプラズマ生成のPIC法を用いた数値解析

  白川遼, 臼井 英之, 三宅洋平, 田川雅人, 西山和孝

  第15回宇宙環境シンポジウム, 2018年11月, 日本語, 仙台, 国内会議

  口頭発表（一般）


• 帯電緩和ビーム搭載科学衛星近傍の静電環境に関する粒子シミュレーション

  岡崎ほのか, 三宅洋平, 臼井英之

  第15回宇宙環境シンポジウム, 2018年11月, 日本語, 仙台, 国内会議

  口頭発表（一般）


• 小型磁気圏昼間側マグネトポーズでの電子ダイナミクスに関する全粒子シミュレーション

  臼井 英之, 沖 知起, 三宅 洋平, 寺田 直樹, 関 華奈子, 八木 学, 加藤 雄人

  第144回 地球電磁気・地球惑星圏学会 総会・講演会, 2018年11月, 日本語, 名古屋, 国内会議

  口頭発表（一般）


• テスト粒子シミュレーションによる月面磁気異常上空でのプラズマ速度分布関数解析

  伊藤圭佑, 三宅洋平, 臼井英之

  第15回宇宙環境シンポジウム, 2018年11月, 日本語, 仙台, 国内会議

  口頭発表（一般）


• Density depletions associated with enhancements of ECH emissions observed by ERG

  風間 洋一, 小嶋 浩嗣, 三好 由純, 笠原 禎也, 臼井 英之, Wang B.-J, Wang S.-Y, Tam Sunny W. Y, Chang Tzu-Fang, Ho Paul, 浅村 和史, 熊本 篤志, 土屋 史紀, 笠羽 康正, 松田 昇也, 小路 真史, 松岡 彩子, 寺本 万里子, 高島 健, 篠原 育

  第144回 地球電磁気・地球惑星圏学会 総会・講演会, 2018年11月, 日本語, 名古屋, 国内会議

  口頭発表（一般）


• 1次元静電ブラソフシミュレーションを用いた電離圏観測ロケットウェイク近傍の電子速度分布関数に関する考察

  遠藤 研, 加藤 雄人, 熊本 篤志, 臼井 英之

  第144回 地球電磁気・地球惑星圏学会 総会・講演会, 2018年11月, 日本語, 名古屋, 国内会議

  ポスター発表


• Particle in Cell Simulation to Study the Charging and Evolution of Wake Structure of LEO Spacecraft

  Nizam Ahmad, Hideyuki Usui, Yohei Miyake

  18th Asia Simulation Conference, 2018年10月, 英語, Kyoto, 国際会議

  口頭発表（一般）


• Three-Dimensional Particle-In-Cell Simulations on Plasma Disturbance Near a Low-Earth Orbit Spacecraft

  Yukari Sasaki, Hideyuki Usui, Yohei Miyake

  The 13th International School and Symposium on Space Simulations (ISSS-13), 2018年09月, 英語, Los Angeles, 国際会議

  ポスター発表


• The Particle-In- Cell simulation on LEO spacecraft charging and the wake structure using EMSES

  Nizam Ahmad, Hideyuki Usui, Yohei Miyake

  the 37th JSST Annual International Conference on Simulation Technology, 2018年09月, 英語, Hokkaidou, 国際会議

  口頭発表（一般）


• Plasma Particle Simulation of ECR Plasma Generation in Air Breathing Ion Engine (ABIE)

  Ryo Shirakawa, Hideyuki Usui, Yohei Miyake, Masahito Tagawa

  The 13th International School and Symposium on Space Simulations (ISSS-13), 2018年09月, 英語, Los Angeles, 国際会議

  ポスター発表


• Particle Simulation Analysis of Spacecraft Charging Processes in Plasma Wave Environment

  Takeshi Kiriyama, Yohei Miyake, Hideyuki Usui

  The 13th International School and Symposium on Space Simulations (ISSS-13), 2018年09月, 英語, Los Angeles, 国際会議

  ポスター発表


• 3D PIC Simulation on the Plasma Dynamics in a Small-Scale Magnetosphere

  Satoki Oki, Hideyuki Usui, Yohei Miyake

  The 13th International School and Symposium on Space Simulations (ISSS-13), 2018年09月, 英語, Los Angeles, 国際会議

  ポスター発表


• Wake Formation behind Small Satellites

  Diako Darian, Wojciech Miloch, Yohei Miyake, Mikael Mortensen, Hideyuki Usui

  the 15th Spaccraft Charging Technology Conference (SCTC), 2018年06月, 英語, Kobe, 国際会議

  ポスター発表


• Spacecraft Charging Study in Japan

  Kiyokazu Koga, Teppei Okumura, Haruhisa Matsumoto, Yohei Miyake, Hideyuki Usui, Kazuhiro Toyoda, Mengu Cho, Hiroaki Miyake, Tsutomu Nagatsuma

  the 15th Spaccraft Charging Technology Conference (SCTC), 2018年06月, 英語, Kobe, 国際会議

  [招待有り]

  口頭発表（招待・特別）


• Plasma Particle Simulation of ECR Plasma Generation in Air Breathing Ion Engine (ABIE)

  Ryo Shirakawa, Hideyuki Usui, Yohei Miyake, Masahito Tagawa, Kazutaka Nishiyama

  the 15th Spaccraft Charging Technology Conference (SCTC), 2018年06月, 英語, Kobe, 国際会議

  ポスター発表


• Particle Simulation on the Electromagnetic Environment of Ion Thruster Beam Neutralization

  Hideyuki Usui, Sho Nakano, Masanori Nunami, Masaharu Matsumoto

  the 15th Spaccraft Charging Technology Conference (SCTC), 2018年06月, 英語, Kobe, 国際会議

  ポスター発表


• Particle Simulation Analysis of Spacecraft Charging Processes in Plasma Wave Environment

  Takeshi Kiriyama, Yohei Miyake, Yuto Katoh, Hideyuki Usui

  the 15th Spaccraft Charging Technology Conference (SCTC), 2018年06月, 英語, Kobe, 国際会議

  ポスター発表


• Numerical Study on the Plasma Disturbance an Charging Processes by Booms of an Ionospheric Rocket

  Joakim John Paul Paulsson, Wojciech Jacek Miloch, Yohei Miyake, Hideyuki Usui

  the 15th Spaccraft Charging Technology Conference (SCTC), 2018年06月, 英語, Kobe, 国際会議

  ポスター発表


• Numerical Study on Plasma Disturbance near a Low-Earth Orbit Satellite

  Yukari Sasaki, Hideyuki Usui, Yohei Miyake, Wojciech Jacek Miloch

  the 15th Spaccraft Charging Technology Conference (SCTC), 2018年06月, 英語, Kobe, 国際会議

  ポスター発表


• Numerical Simulation of Spacecraft Charging Processes in Time-varying Plasma Environment

  Yohei Miyake, Takeshi Kiriyama, Yuto Katoh, Hideyuki Usui

  the 15th Spaccraft Charging Technology Conference (SCTC), 2018年06月, 英語, Kobe, 国際会議

  [招待有り]

  口頭発表（招待・特別）


• The Impact of Auroral Electron Streams on LEO Polar Satellites as a Source of Charging

  Nizam Ahmad, Hideyuki Usui, Yohei Miyake

  the 15th Spaccraft Charging Technology Conference (SCTC), 2018年06月, 英語, Kobe, 国際会議

  ポスター発表


• 弱磁場天体の小型磁気圏形成に関する全粒子シミュレーション

  沖 知起, 臼井 英之, 寺田 直樹, 関 華奈子, 加藤 雄人, 三宅 洋平, 八木 学

  日本地球惑星科学連合大会, 2018年05月, 日本語, 千葉, 国内会議

  ポスター発表


• Simulation study of the dependence of the whistler-mode chorus generation on properties of energetic electrons in the Earth's inner magnetosphere

  加藤 雄人, 大村 善治, 三宅 洋平, 臼井 英之, 中島 浩

  日本地球惑星科学連合大会, 2018年05月, 日本語, 千葉, 国内会議

  ポスター発表


• Numerical Simulation of Spacecraft Charging Processes in Time-varying Plasma Environment

  Yohei Miyake, Takeshi Kiriyama, Yuto Katoh, Hideyuki Usui

  2nd URSI AT-RASC, 2018年05月, 英語, Gran Canaria, 国際会議

  口頭発表（一般）


• 小型天体・宇宙プラズマ相互作用過程の粒子シミュレーション

  三宅 洋平, 桐山 武士, 佐々木 紫, Nizam Ahmad, 臼井 英之, 西野 真木

  平成29年度RISH電波科学計算機実験シンポジウム, 2018年03月, 日本語, 宇治, 国内会議

  口頭発表（一般）


• 弱磁場天体と太陽風の相互作用に関する全粒子シミュレーション

  沖知起, 臼井 英之

  平成29年度RISH電波科学計算機実験シンポジウム, 2018年03月, 日本語, 宇治, 国内会議

  ポスター発表


• 宇宙機推進用イオンビームの電磁環境に関する格子多階層型粒子シミュレーション

  中野 祥, 臼井 英之

  平成29年度RISH電波科学計算機実験シンポジウム, 2018年03月, 日本語, 宇治, 国内会議

  ポスター発表


• 弱磁場天体と太陽風の相互作用に関する全粒子シミュレーション

  沖知起, 臼井 英之

  第１９回惑星圏研究会, 2018年02月, 日本語, 仙台, 国内会議

  ポスター発表


• 宇宙プラズマ・小型固体天体相互作用の粒子シミュレーション

  三宅 洋平, 船木 裕司, 西野 真木, 臼井 英之

  第１９回惑星圏研究会, 2018年02月, 日本語, 仙台, 国内会議

  ポスター発表


• プラズマ環境時間変動を考慮した衛星帯電モデリングに関する考察

  三宅 洋平, 桐山 武士, 加藤 雄人, 臼井 英之

  PSTEP研究集会「太陽地球圏環境予測のためのモデル研究の展望」第2回, 2018年02月, 日本語, 国内会議

  ポスター発表


• 小型天体環境に関するプラズマ粒子シミュレーション

  臼井 英之

  第４回兵庫県立大学計算科学連携センター学術会議「シミュレーションを支える基盤研究」, 2017年11月, 日本語, 神戸, 国内会議

  口頭発表（招待・特別）


• 極域電離圏飛翔体周辺のプラズマじょう乱に関する粒子シミュレーション

  佐々木 紫, 臼井 英之, 三宅 洋平, Wojciech J. Miloch

  第14回宇宙環境シンポジウム, 2017年11月, 日本語, 神戸, 国内会議

  口頭発表（一般）


• プラズマ波動電界環境下における人工衛星帯電現象の数値モデリング

  桐山 武士, 三宅 洋平, 臼井 英之, 加藤 雄人

  第14回宇宙環境シンポジウム, 2017年11月, 日本語, 神戸, 国内会議

  口頭発表（一般）


• 小型磁気圏形成とそのダイポール磁場強度依存性に関する考察

  臼井 英之, 沖 知起, 三宅 洋平

  第142回 地球電磁気・地球惑星圏学会 総会・講演会, 2017年10月, 日本語, 宇治, 国内会議

  口頭発表（一般）


• 弱磁場天体の小型磁気圏形成に関する全粒子シミュレーション

  沖 知起, 臼井 英之, 寺田 直樹, 関 華奈子, 加藤 雄人, 三宅 洋平, 八木 学

  第142回 地球電磁気・地球惑星圏学会 総会・講演会, 2017年10月, 日本語, 宇治, 国内会議

  ポスター発表


• 宇宙機推進用イオンビームの電荷中和条件に関する粒子シミュレーション

  薛 宇航, 三宅 洋平, 臼井 英之, 稲永 康隆

  第61回宇宙科学技術連合講演会, 2017年10月, 日本語, 新潟, 国内会議

  ポスター発表


• イオンエンジンプラズマ粒子ビーム電磁環境に関する適合格子細分化シミュレーション

  中野 祥, 臼井 英之, 松本 正晴, 沼波 政倫

  第61回宇宙科学技術連合講演会, 2017年10月, 日本語, 新潟, 国内会議

  ポスター発表


• Japan-Norway Partnership in space science simulations

  Usui Hideyuki, Wojciech Jacek Miloch, Yohei Miyake, Mikael Mortensen

  Japan-Norway project leaders seminar, 2017年10月, 英語, 東京, 国際会議

  [招待有り]

  口頭発表（招待・特別）


• 弱磁場天体の小型磁気圏形成に関する全粒子シミュレーション

  臼井 英之, 沖 知起

  STEシミュレーション研究会, 2017年09月, 日本語, 神戸, 国内会議

  口頭発表（一般）


• 地球磁気圏・衛星環境の超並列シミュレーションに向けた高性能プラズマ計算コードの開発

  三宅 洋平, 加藤 雄人, 深沢 圭一郎, 臼井 英之

  ポスト「京」萌芽的課題・計算惑星 アプリケーション開発状況共有ワークショップ, 2017年08月, 日本語, 国内会議

  口頭発表（一般）


• Numerical Modeling of Spacecraft Potential Modulations due to Time-Varying Plasma Wave Fields

  Yohei Miyake, T. Kiriyama, Yuto Katoh, Usui Hideyuki

  URSI Genenral Assembly and Scientific Symposium, 2017年08月, 英語, Montreal, 国際会議

  口頭発表（一般）


• 小型天体・太陽風プラズマ相互作用過程の超並列粒子シミュレーション

  三宅 洋平, 西野 真木, 福田 雅人, 安河内 翼, 寸村 良樹, 中野 祥, NIZAM Ahmad, 臼井 英之, 小路 真史, 梅田 隆行, 石井 克哉

  名古屋大学HPC 計算科学連携研究プロジェクト成果報告シンポジウム, 2017年06月, 日本語, 国内会議

  口頭発表（一般）


• 重イオン放出弱磁場小型天体のプラズマ環境に関する粒子シミュレーション

  臼井 英之, 沖 知起, 寺田 直樹, 三宅 洋平, 加藤 雄人, 八木 学

  日本地球惑星科学連合大会, 2017年05月, 日本語, 千葉, 国内会議

  ポスター発表


• 極域電離圏飛翔体周辺のプラズマじょう乱に関する粒子シミュレーション

  三宅 洋平, 佐々木 紫, 臼井 英之

  日本地球惑星科学連合大会, 2017年05月, 日本語, 千葉, 国内会議

  ポスター発表


• プラズマ波動電界による人工衛星電位変動現象の数値モデリング

  三宅 洋平, 桐山 武士, 加藤 雄人, 臼井 英之

  日本地球惑星科学連合大会, 2017年05月, 日本語, 千葉, 国内会議

  ポスター発表


• Particle Simulations of Electric and Dust Environment Near the Lunar Vertical Hole

  Yohei Miyake, Yuji Funaki, Masaki Nishino, Usui Hideyuki

  8th International Conference on the Physics of Dusty Plasmas (ICPDP), 2017年05月, 英語, Prague, 国際会議

  ポスター発表


• Application of Block-structured Adaptive Mesh Refinement to Particle simulation

  Usui Hideyuki, Saki Kito, Masanori Nunami, Masaharu Matsumoto

  International Conference on Computational Science (ICCS) 2017, 2017年05月, 英語, Zurich, 国際会議

  ポスター発表


• Education without borders: how to achieve the best synergy in Japanese-Norwegian academic projects

  Wojciech Jacek Miloch, Usui Hideyuki, Yohei Miyake, Mikael Mortensen

  Birkeland 150 year Anniversary Symposium “The Heritage of Kristian Birkeland”, 2017年04月, 英語, 東京, 国際会議

  [招待有り]

  口頭発表（招待・特別）


• 磁場印加型イオン成膜装置内部の荷電粒子ダイナミクスに関するシミュレーション

  福田 雅人, 臼井 英之, 三宅 洋平, 山本 兼司, 奈良井 哲, 水野 雅夫, 二井 裕瑛

  第64回応用物理学会春季学術講演会, 2017年03月, 日本語, 横浜市, 国内会議

  口頭発表（一般）


• プラズマ波動電界存在下での衛星電位変動の数値モデリング

  三宅 洋平, 桐山 武士, 加藤 雄人, 臼井 英之

  平成28年度RISH電波科学計算機実験シンポジウム, 2017年03月, 日本語, 宇治市, 国内会議

  ポスター発表


• イオンビームの工学利用に関する粒子シミュレーション

  臼井 英之, 三宅 洋平, 福田 雅人, 中野 祥, 薛 宇航

  平成28年度RISH電波科学計算機実験シンポジウム, 2017年03月, 日本語, 宇治市, 国内会議

  ポスター発表


• プラズマ波動存在下での衛星近傍プラズマ環境変動の数値モデリング

  三宅 洋平, 桐山 武士, 加藤 雄人, 臼井 英之

  PSTEP研究集会「太陽地球圏環境予測のためのモデル研究の展望」, 2017年01月, 日本語, 国内会議

  ポスター発表


• プラズマシミュレーション援用による大気吸入型イオンエンジンの実験的研究

  安河内 翼, 臼井 英之, 三宅 洋平, 福田 雅人, 横田 久美子, 田川 雅人

  第332回生存圏シンポジウム宇宙プラズマ波動研究会, 2016年12月, 日本語, 宇治市, 国内会議

  ポスター発表


• Electron current in the boundary layer of a mini-magnetosphere above a lunar magnetic anomaly

  Usui Hideyuki, Miyake Yohei, Nishino Masaki

  American Geophysical Union (AGU) Fall meeting, 2016年12月, 英語, SanFrancisco, 国際会議

  ポスター発表


• 月面磁気異常上空のミニ磁気圏境界層における電子電流

  臼井 英之, 三宅 洋平, 西野 真木

  第140回 地球電磁気・地球惑星圏学会 総会・講演会, 2016年11月, 日本語, 博多市, 国内会議

  口頭発表（一般）


• プラズマ波動交番電界中 の衛星電位変動現象の 数値モデリング

  三宅 洋平, 加藤 雄人, 臼井 英之, 桐山 武士

  第140回地球電磁気・地球惑星圏学会 総会・講演会, 2016年11月, 日本語, 国内会議

  口頭発表（一般）


• Diagnozing LEO satellite anomalies using NOAA 15 electron data in association with geomagnetic perturbations

  Nizam Ahmad, Dhani Herdiwijaya, Thomas Djamaluddin, Hideyuki Usui, Miyake Yohei

  第１３回宇宙環境シンポジウム, 2016年11月, 英語, 武蔵小金井, 国内会議

  口頭発表（一般）


• スパコンが解き明かす人類生存環境としての宇宙

  臼井 英之

  一般向けスパコンセミナー「未来へ続くスパコンの挑戦、シミュレーションが変える私たちの暮らし」, 2016年10月, 日本語, 神戸, 国内会議

  [招待有り]

  口頭発表（招待・特別）


• 放電室内電界分布の計算結果を考慮した大気吸入型イオンエンジンの実験的研究

  安河内 翼, 臼井 英之, 三宅 洋平, 福田 雅人, 横田 久美子, 田川 雅人

  第60回宇宙科学技術連合講演会, 2016年09月, 日本語, 函館, 国内会議

  口頭発表（一般）


• 超低軌道領域における大気吸入型イオンエンジンの利用と課題

  安河内 翼, 臼井 英之, 三宅 洋平, 福田 雅人, 横田 久美子, 田川 雅人

  第60回宇宙科学技術連合講演会, 2016年09月, 日本語, 函館, 国内会議

  口頭発表（一般）


• PIC modeling of spacecraft-plasma interaction effects on double-probe electric field measurements

  三宅 洋平, 臼井 英之, 西村 幸敏, 笠羽 康正

  STEシミュレーション研究会, 2016年09月, 日本語, 国内会議

  口頭発表（一般）


• Involving students in research – success factors and challenges

  Usui Hideyuki, Wojciech Miloch

  Japan-Norway Arctic Science & Innovation Week 2016, 2016年06月, 英語, 東京, 国内会議

  [招待有り]

  口頭発表（招待・特別）


• 磁気異常上空の小型磁気圏境界における電子ダイナミクスに関する粒子シミュレーション解析

  臼井 英之, 松原 琢磨, 三宅 洋平

  日本地球惑星科学連合大会, 2016年05月, 日本語, 千葉市, 国内会議

  口頭発表（一般）


• スーパーコンピュータで宇宙を拓く

  臼井 英之

  IEEE AP-S kansai Chapter, 2016年05月, 日本語, 神戸, 国内会議

  口頭発表（招待・特別）


• 月周辺プラズマ環境の高並列プラズマ粒子シミュレーション

  三宅 洋平, 臼井 英之, 西野 真木, 木倉 佳祐

  九州大学先端的計算科学研究プロジェクト 平成27年度成果報告会, 2016年04月, 日本語, 国内会議

  口頭発表（一般）


• 分子流入を考慮した大気吸入型イオンエンジンの中性粒子シミュレーション

  安河内 翼, 臼井 英之, 三宅 洋平, 福田 雅人, 横田 久美子, 田川 雅人

  第63回応用物理学会春季学術講演会, 2016年03月, 日本語, 東京, 国内会議

  口頭発表（一般）


• 人工衛星搭載イオンエンジン中和器の地上実験に関するプラズマ数値シミュレーション

  谷邊 耕太, 臼井 英之, 三宅 洋平

  平成２7年度RISH電波科学計算機実験シンポジウム, 2016年03月, 日本語, 宇治市, 国内会議

  ポスター発表


• メニーコアプロセッサ向け高効率プラズマ粒子計算手法の研究

  木倉 佳祐, 三宅 洋平, 臼井 英之, 中島 浩

  平成27年度RISH電波科学計算機実験シンポジウム, 2016年03月, 日本語, 宇治市, 国内会議

  口頭発表（一般）


• ブロック型適合格子細分化法を用いたマルチグリッド法ポアソンソルバーの開発

  中川 宏紀, 臼井 英之, 松本正晴, 沼波政倫

  平成２7年度RISH電波科学計算機実験シンポジウム, 2016年03月, 日本語, 宇治市, 国内会議

  ポスター発表


• ブロック型適合格子細分化法フレームワークのSugarscape シミュレーションへの応用

  鬼頭 沙希, 臼井 英之, 沼波 政倫

  平成２7年度RISH電波科学計算機実験シンポジウム, 2016年03月, 日本語, 宇治市, 国内会議

  口頭発表（一般）


• Summary of environment of airless bodies, moons, and spacecraft

  Nishino Masaki, Usui Hideyuki, Tsunakawa Hideo, Kasahara Yoshiya, Kumamoto Atsushi, Saito Yoshifumi

  Symposium on Planetary Science 2016, 2016年02月, 日本語, 仙台, 国内会議

  口頭発表（一般）


• Contribution of numerical simulations to planetary exploration missions

  Usui Hideyuki

  Symposium on Planetary Science 2016, 2016年02月, 日本語, 仙台, 国内会議

  口頭発表（一般）


• プラズマシミュレーションを用いたABIE放電室内における中性粒子吸入を考慮したプラズマ生成解析

  川口 伸一郎, 臼井 英之, 三宅 洋平, 安河内 翼, 福田 雅人, 横田 久美子, 田川 雅人

  第12回宇宙環境シンポジウム, 2015年11月, 日本語, 北九州市, 国内会議

  口頭発表（一般）


• 月面磁気異常上空の太陽風電子ダイナミクスの３次元シミュレーション解析

  松原 琢磨, 臼井 英之, 沼波 政倫, 松本 正晴, 西野 真木, 三宅 洋平

  地球電磁気・地球惑星圏学会 第138回総会及び講演会, 2015年10月, 日本語, 東京都, 国内会議

  口頭発表（一般）


• プラズマシミュレーション援用による大気吸入型イオンエンジン開発に向けたプラズマ解析と実機検証

  川口 伸一郎, 臼井 英之, 三宅 洋平, 安河内 翼, 横田 久美子, 田川 雅人

  第58回宇宙科学技術連合講演会, 2015年10月, 日本語, 鹿児島, 国内会議

  ポスター発表


• Full Kinetic Simulations of Plasma Flow Interactions with Meso- and Micro-Scale Magnetic Dipoles

  Nakamura Masao, Usui Hideyuki

  Asia Oceania Geosciences Society (AOGS) 2015, 2015年08月, 英語, Singapore, 国際会議

  ポスター発表


• Three Dimensional Particle-In-Cell Simulation for the Development of Air Breathing Ion Engine

  川口 伸一郎, 臼井 英之, 三宅 洋平, 安河内 翼, 福田 雅人, 横田 久美子, 田川 雅人

  Joint Conference of 30th International Symposium on Space Technology and Science, 34th International Electric Propulsion Conference and 6th Nano-satellite Symposium, 2015年07月, 英語, 神戸市, 国際会議

  ポスター発表


• Spacecraft-plasma interactions

  Usui Hideyuki

  12th Interenational School for Space Simulations (ISSS12), 2015年07月, 英語, Prague, czech, 国際会議

  [招待有り]

  口頭発表（招待・特別）


• Numerical Simulation of ECR Plasma in Air Breathing Ion engine (ABIE): Neutral Gas Density Distribution and ECR Plasma Formation

  Yasukochi Tsubasa, Usui Hideyuki, Miyake Yohei, Kawaguchi Shin-ichirou, Fukuda Masato, Yokota Kumiko, Tagawa Masahito

  Joint Conference of 30th International Symposium on Space Technology and Science, 34th International Electric Propulsion Conference and 6th Nano-satellite Symposium, 2015年07月, 英語, 神戸市, 国際会議

  ポスター発表


• 月面磁気異常上空における太陽風応答の3次元全粒子シミュレーション

  臼井 英之, 梅澤 美佐子, 三宅 洋平, 西野 真木, 芦田 康将

  日本地球惑星科学連合大会, 2015年05月, 日本語, 千葉市, 国内会議

  口頭発表（一般）


• マルチエージェントを用いた並列パンデミックシミュレーション

  福士 雄太, 臼井 英之

  WSSIT2015 社会システムと情報技術研究ウィーク, 2015年03月, 日本語, 北海道, 国内会議

  口頭発表（一般）


• プラズマ粒子シミュレーションのメニーコアプロセッサ向け最適化手法の探求

  木倉 佳祐, 三宅 洋平, 臼井 英之, 中島 浩

  ハイパフォーマンスコンピューティングと計算科学シンポジウム, 2015年, 日本語, 国内会議

  ポスター発表


• MICアーキテクチャへのプラズマ粒子シミュレーション高効率実装法の検討

  三宅 洋平, 木倉 佳祐, 臼井 英之, 中島 浩

  計算工学講演会, 2015年, 日本語, 国内会議

  口頭発表（一般）


• Electron­hybrid simulations of the dependencies of the generation process of whistler modeemissions

  加藤 雄人, 大村 善治, 三宅 洋平, 臼井 英之, 中島 浩

  International School, 2015年, 英語, 国際会議

  ポスター発表


• Dependencies of the Generation Process of Whistler-Mode Emissions on the Kinetic Energy of Anisotropic Electrons in the Earth's Inner Magnetosphere

  加藤 雄人, 大村 善治, 三宅 洋平, 臼井 英之, 中島 浩

  AGU Fall Meeting, 2015年, 英語, 国際会議

  ポスター発表


• Dependencies of the Generation Process of Whistler-Mode Emissions on Temperature Anisotropy of Energetic Electrons in the Earth's Inner Magnetosphere

  加藤 雄人, 大村 善治, 三宅 洋平, 臼井 英之, 中島 浩

  URSI日本電波科学会議, 2015年, 英語, 国際会議

  口頭発表（招待・特別）


• PIC Simulation on Plasma Flow Response to a Meso-scale Magnetic Dipole in Space

  USUI Hideyuki, UMEZAWA Misako, MIYAKE Yohei

  SciTECH2015, 2015年01月, 英語, Orland, 国際会議

  口頭発表（一般）


• 小型ダイポール磁場のプラズマ流応答に関する3次元粒子シミュレーション

  臼井 英之, 芦田 康将, 篠原 育, 中村 雅夫, 梅澤 美佐子, 三宅 洋平

  第11回宇宙環境シンポジウム, 2014年12月, 日本語, 大阪市, 国内会議

  口頭発表（一般）


• プラズマ粒子シミュレーションのメニーコアアーキテクチャ向け高効率実装の展望

  三宅 洋平, 木倉 佳祐, 臼井 英之, 中島 浩

  STEシミュレーション研究会, 2014年12月, 日本語, 東京都, 国内会議

  口頭発表（一般）


• Photoelectron and Secondary Electron Dynamics Around the Solar Probe Plus Spacecraft

  MIYAKE Yohei, USUI Hideyuki

  AGU Fall Meeting, 2014年12月, 英語, San Francisco, USA, 国際会議

  ポスター発表


• 3次元PICシミュレーションを用いた大気吸入型イオンエンジン放電室内部におけるプラズマ生成解析

  川口 伸一郎, 臼井 英之, 三宅 洋平, 安河内 翼, 福田 雅人, 横田 久美子, 田川 雅人

  第11回宇宙環境シンポジウム, 2014年12月, 日本語, 大阪市, 国内会議

  口頭発表（一般）


• 太陽風・小型磁気圏相互作用のシミュレーション研究のレビュー

  臼井 英之

  平成26年度STE研究集会「太陽圏シンポジウム」および「太陽地球環境と宇宙線モジュレーション」, 2014年11月, 日本語, 名古屋, 国内会議

  [招待有り]

  シンポジウム・ワークショップパネル（指名）


• 太陽風プラズマと月面磁気異常の相互作用に関する3次元全粒子シミュレーション

  梅澤 美佐子, 臼井 英之, 三宅 洋平, 西野 真木

  地球電磁気・地球惑星圏学会第136回総会・講演会, 2014年11月, 日本語, 松本市, 国内会議

  口頭発表（一般）


• 宇宙機の能動帯電を用いた軌道制御手法の推力特性の評価

  星 賢人, 村中 崇信, 小嶋 浩嗣, 臼井 英之, 篠原 育, 山川 宏

  第58回宇宙科学技術連合講演会, 2014年11月, 日本語, 長崎市, 国内会議

  口頭発表（一般）


• Three-dimensional AMR-PIC simulations on ion beam neutralization in ion engine

  TSUCHIYA Kazuki, USUI Hideyuki, MATSUBARA Takuma, NUNAM Masanori, MATSUMOTO Masaharu

  the 24th International TOKI conference (ITC24), 2014年11月, 英語, 土岐市, 国際会議

  ポスター発表


• Full kinetic simulations on plasma and field disturbancein the vicinity of spacecraft

  USUI Hideyuki

  the 24th International TOKI conference (ITC24), 2014年11月, 英語, 土岐市, 国際会議

  [招待有り]

  口頭発表（招待・特別）


• 3次元プラズマシミュレーションをもちいた大気吸入型イオンエンジン開発のためのECRプラズマ生成解析

  川口 伸一郎, 臼井 英之, 三宅 洋平, 横田 久美子, 田川 雅人, 安河内 翼

  第58回宇宙科学技術連合講演会, 2014年11月, 日本語, 長崎市, 国内会議

  口頭発表（一般）


• Numerical simulation of spacecraft charging for electromagnetic orbital control

  HOSHI Kento, MURANAKA Takanobu, KOJIMA Hirotsugu, USUI Hideyuki, SHINOHARA Iku, YAMAKAWA Hiroshi

  The 65th International Astronautical Congress, 2014年10月, 英語, Tronto,Canada, 国際会議

  口頭発表（一般）


• Full Full Kinetic Simulation on Plasma Flow Response to a Meso-scale Magnetic Dipole

  USUI Hideyuki

  URSI General Assembly, 2014年08月, 英語, Beijing,China, 国際会議

  [招待有り]

  口頭発表（招待・特別）


• Electromagnetic Plasma Particle Simulations on Solar Probe Plus Spacecraft Interaction with Near-Sun Plasma Environment

  MIYAKE Yohei, USUI Hideyuki

  40th COSPAR Scientific Assembly, 2014年08月, 英語, Moscow, Russia, 国際会議

  口頭発表（一般）


• 超並列宇宙プラズマ粒子シミュレーションの研究

  臼井 英之, 三宅 洋平, 大村 善治, 中島 浩

  JHPCN：学際大規模情報基盤共同利用・共同研究拠点 第6回 シンポジウム,, 2014年07月, 日本語, 東京, 国内会議

  シンポジウム・ワークショップパネル（指名）


• Particle Simulations of Spacecraft-Plasma Interactions and their Effects on Electric Field Measurements

  MIYAKE Yohei, USUI Hideyuki

  AOGS 11th Annual Meeting, 2014年07月, 英語, Sapporo, 国際会議

  ポスター発表


• Numerical simulation of satellite charging for propellantless orbital control

  HOSHI Kento, MURANAKA Takanobu, KOJIMA Hirotsugu, USUI Hideyuki, SHINOHARA Iku, YAMAKAWA Hiroshi

  The 13th Spacecraft Charging Technology Conference, 2014年06月, 英語, Pasdena,USA, 国際会議

  口頭発表（一般）


• Electromagnetic Full-Par- ticle Simulations on Spacecraft Interactions with Near-Sun Environment

  MIYAKE Yohei, USUI Hideyuki

  13th Spacecraft Charging Technology Conference, 2014年06月, 英語, Pasadena, USA, 国際会議

  ポスター発表


• 小型ダイポール磁場とプラズマ流の相互作用に関する３次元粒子シミュレーション

  臼井 英之, 芦田 康将, 篠原 育, 中村 雅夫, 山川 宏, 三宅 洋平

  日本地球惑星科学連合大会, 2014年05月, 日本語, 横浜市, 国内会議

  ポスター発表


• 計算機実験による宇宙機近傍のプラズマ電磁擾乱の研究

  臼井 英之

  日本地球惑星科学連合大会, 2014年05月, 日本語, 横浜市, 国内会議

  [招待有り]

  口頭発表（招待・特別）


• 荷電粒子ビーム放出を用いた衛星帯電制御の数値シミュレーション

  星 賢人, 村中 崇信, 小嶋 浩嗣, 臼井 英之, 篠原 育, 山川 宏

  日本地球惑星科学連合大会, 2014年05月, 日本語, 横浜市, 国内会議

  ポスター発表


• 大気吸入型イオンエンジン内のプラズマ生成に関する粒子シミュレーション

  川口 伸一郎, 本山 貴仁, 臼井 英之, 三宅 洋平, 田川 雅人

  京都大学生存圏シンポジウム（KDKシンポジウム）, 2014年03月, 日本語, 京都市, 国内会議

  ポスター発表


• 適合格子細分化手法を用いたプラズマPICシミュレーションの開発

  松本 正晴, 臼井 英之, 沼波 政倫, 中島 研吾

  2014年ハイパフォーマンスコンピューティングと計算科学シンポジウム（HPCS2014）, 2014年01月, 日本語, 東京, 国内会議

  ポスター発表


• 大気吸入型イオンエンジン放電室内におけるプラズマ生成シミュレーション

  本山 貴仁, 臼井 英之, 三宅 洋平, 川口 伸一郎, 横田 久美子, 田川 雅人

  第10回宇宙環境シンポジウム, 2013年12月, 日本語, JAXA, 東京, abbreviated, 国内会議

  口頭発表（一般）


• 太陽近傍プラズマ環境下での科学衛星帯電に関する粒子シミュレーション

  三宅 洋平, 臼井 英之, ISSI衛星プラズマ相互作用研究チーム

  第10回宇宙環境シンポジウム, 2013年12月, 日本語, 宇宙航空研究開発機構, 東京, 国内会議

  口頭発表（一般）


• 計算機実験による宇宙機近傍のプラズマ電磁擾乱の研究

  臼井 英之

  第10回宇宙環境シンポジウム, 2013年12月, 日本語, 東京, 国内会議

  [招待有り]

  口頭発表（招待・特別）


• PIC simulations on plasma response to a meso-scale magnetic dipole

  USUI Hideyuki, UMEZAWA Misako, NISHINO Masaki, MIYAKE Yohei, MATSUMOTO Masaharu

  AGU Fall meeting, 2013年12月, 英語, San Francisco, 国際会議

  ポスター発表


• Modeling and Simulations of the Double-Probe Electric Field Instrument in Tenuous and Cold Streaming Plasmas

  三宅 洋平, CULLY CHRISTOPHER, 臼井 英之, 中島 浩

  AGU Fall Meeting 2013, 2013年12月, 英語, American Geophysical Union, San Francisco, USA, 国際会議

  ポスター発表


• 太陽コロナプラズマと科学衛星の相互作用に関する粒子シミュレーション

  三宅 洋平, 臼井 英之, ISSI衛星プラズマ相互作用研究チーム, R. Marchand, 浦部宏晃

  地球電磁気・地球惑星圏学会総会および講演会, 2013年11月, 日本語, 地球電磁気・地球惑星圏学会, 高知, 国内会議

  ポスター発表


• 荷電粒子ビーム放出による衛星帯電現象の解析

  星 賢人, 村中 崇信, 小嶋 浩嗣, 臼井 英之, 篠原 育, 山川 宏

  地球電磁気・地球惑星圏学会 第134回総会及び講演会, 2013年11月, 日本語, 高知市, 国内会議

  ポスター発表


• 粒子シミュレーションによる宇宙機近傍プラズマ電磁擾乱の研究

  臼井 英之

  関西支部 第443回航空懇談会, 2013年09月, 日本語, 神戸市, 国内会議

  [招待有り]

  口頭発表（招待・特別）


• Plasma Particle Simulation

  USUI Hideyuki

  Sokendai Asian Winter School(総研大アジア冬の学校2012), 2013年09月, 英語, 土岐市, 国内会議

  [招待有り]

  口頭発表（招待・特別）


• PIC Simulation on the Solar Wind Interactions with a Meso Scale Magnetic Dipole

  USUI Hideyuki

  AP-RASC 2013, 2013年09月, 英語, Taipei, 国際会議

  口頭発表（一般）


• Full Particle Simulations on Space Plasma Interactions with Scientific Satellite

  三宅 洋平, 臼井 英之, 中島 浩

  Asia-Pacific Radio Science Conference (AP-RASC) 2013, 2013年09月, 英語, National Taiwan University, 台北, 台湾, 国際会議

  [招待有り]

  口頭発表（招待・特別）


• Microwave Plasma Simulation for the Development of Air Breathing Ion Engine

  Takahito Motoyama, Hideyuki Usui, Yohei Miyake, Akihiko Hashimoto, Masahito Tagawa, Kumiko Yokota

  The 11th International School Symposium for Space Simulations, 2013年08月, 英語, abbreviated, 国際会議

  口頭発表（一般）


• Spacecraft-plasma interactions

  USUI Hideyuki

  the 11th International School for Space Simulations (ISSS-11), 2013年07月, 英語, Taiwan, 国際会議

  [招待有り]

  口頭発表（招待・特別）


• Particle Simulations of Electromagnetic Environment around Scientific Spacecraft

  三宅 洋平, 臼井 英之

  11th International School/Symposium for Space Simulations, 2013年07月, 英語, National Central University, 中壢, 台湾, 国際会議

  [招待有り]

  口頭発表（招待・特別）


• Particle-in-cell simulation on the interactions between the solar wind and a magnetic anomaly on the moon

  UMEZAWA Misako, USUI Hideyuki, MIYAKE Yohei, Nishino Masaki

  The 11th International School for Space Simulation (ISSS11), 2013年07月, 英語, Taipei, 国際会議

  ポスター発表


• Microwave plasmasimulation for the development of air breathing ion engine

  MOTOYAMA Takahito, USUI Hideyuki, MIYAKE Yohei, TAGAWA Masato

  The 11th International School for Space Simulation (ISSS11), 2013年07月, 英語, Taipei, 国際会議

  ポスター発表


• Electromagnetic field treatment in AMR-PIC code

  TSUCHIYA Kazunori, USUI Hideyuki, NAGARA Akihiro

  The 11th International School for Space Simulation (ISSS11), 2013年07月, 英語, Taipei, 国際会議

  ポスター発表


• Development of a module for adaptive mesh refinement simulations

  NAGARA Akihiro, USUI Hideyuki, NUNAMI Masanori, MATSUMOTO Masaharu

  The 11th International School for Space Simulation (ISSS11), 2013年07月, 英語, Taipei, 国際会議

  ポスター発表


• 適合格子細分化プラズマ粒子シミュレーションにおける動的負荷バランス手法

  臼井 英之, 八木 耀平, 松本 正晴, 沼波 政倫

  計算工学講演会 ２０１３, 2013年06月, 日本語, 東京大学生産研, 国内会議

  口頭発表（一般）


• PIC Simulation on the Solar Wind Interactions a small-scale magnetic dipole

  USUI Hideyuki

  AOGS, 2013年06月, 英語, Brisbane Australia, 国際会議

  [招待有り]

  口頭発表（招待・特別）


• Microwave plasma simulation for the development of air breathing ion engine

  Takahito Motoyama, Hideyuki Usui, Yohei Miyake, Kumiko Yokota, Masahito Tagawa

  The 29th International Space Technology and Sciences, 2013年06月, 英語, JSASS, Nagoya, abbreviated, 国際会議

  口頭発表（一般）


• Development of Parallelized Plasma PIC Simulation Code with Adaptive Mesh Refinement

  MATSUMOTO Masaharu, YAGI Yohei, USUI Hideyuki, NUNAMI Masanori

  2013 International Supercomputing Conference (ISC' 13), 2013年06月, 英語, Leipzig, 国際会議

  ポスター発表


• 太陽風プラズマと月面局所磁場の相互作用に関する粒子シミュレーション

  梅澤 美佐子, 臼井 英之, 松本 正晴, 西野 真木, 三宅 洋平

  日本地球惑星科学連合2013年大会, 2013年05月, 日本語, 千葉市, 国内会議

  ポスター発表


• 太陽探査衛星・プラズマ間相互作用に関する国際共同研究

  三宅 洋平, 浦部宏晃, 臼井 英之, ISSI衛星プラズマ相互作用研究チーム

  日本地球惑星科学連合2012年度連合大会, 2013年05月, 日本語, 日本地球惑星科学連合, 千葉, 国内会議

  口頭発表（一般）


• プラズマ粒子シミュレーションによる太陽風－小型ダイポール磁場相互作用の解析とそのReiner Gamma磁場への応用

  臼井 英之, 梅澤 美佐子, 松本 正晴, 西野 真木, 三宅 洋平

  日本地球惑星科学連合2013年大会, 2013年05月, 日本語, 千葉市, 国内会議

  口頭発表（一般）


• Full Particle-In-Cell simulations on the solar wind interactions with a small-scale magnetic dipole

  USUI Hideyuki

  EGU 2013, 2013年04月, 英語, Vienna Austria, 国際会議

  [招待有り]

  口頭発表（招待・特別）


• 適合格子細分化法を用いた粒子シミュレーションの動的負荷バランス手法

  臼井 英之, 八木 耀平, 松本 正晴, 永良 彰英, 沼波 政倫

  日本物理学会 「プラズマ宇宙物理」3学会合同セッション, 2013年03月, 日本語, 日本物理学会, Hiroshima,Japan, 国内会議

  口頭発表（一般）


• 適合格子細分化プラズマ粒子シミュレーションコードの高効率並列化手法に関する研究

  八木 耀平, 臼井 英之

  京都大学 平成２４年度RISH電波科学計算機実験シンポジウム, 2013年03月, 日本語, 京都大学 生存圏研究所, Uji,Japan, 国内会議

  シンポジウム・ワークショップパネル（公募）


• 小型ダイポール磁場と太陽風の相互作用に関するAMR-PICシミュレーション

  松本 正晴, 臼井 英之

  京都大学 平成２４年度RISH電波科学計算機実験シンポジウム, 2013年03月, 日本語, 京都大学 生存圏研究所, Uji,Japan, 国内会議

  シンポジウム・ワークショップパネル（公募）


• 適合格子細分化法によるマルチスケールコードの開発と従来法への応用

  臼井 英之

  核融合科学研究所 一般共同研究成果報告会, 2013年01月, 日本語, nifs, Toki,Japan, 国内会議

  口頭発表（一般）


• 適合格子細分化プラズマ粒子シミュレーションにおける動的負荷バランス手法の開発

  臼井 英之, 八木 耀平, 松本 正晴, 沼波 政倫

  情報処理学会 2013年ハイパフォーマンスコンピューティングと計算科学シンポジウム, 2013年01月, 日本語, 情報処理学会, Tokyo,Japan, 国内会議

  ポスター発表


• Plasma Particle Simulations on Interactions Between Spacecraft and Cold Streaming Plasmas

  三宅 洋平, 臼井 英之, 中島 浩

  AGU Fall Meeting 2012, 2012年12月, 英語, American Geophysical Union, San Francisco, USA, 国際会議

  ポスター発表


• ダイポール磁場中へのプラズマ放出によるプラズマセイルの磁気帆拡大

  梶村 好宏, 船木 一幸, 篠原 育, 松本 正晴, 臼井 英之, 芦田 康将, 山川 宏

  日本航空宇宙学会 第56回宇宙科学技術連合講演会, 2012年11月, 日本語, Beppu, Japan, 国内会議

  口頭発表（一般）


• Parallelized Adaptive Mesh Refinement Particle-In-Cell Scheme with Dynamics Domain Decomposition

  Hideyuki Usui

  JIFT 2012, "Innovative methods in Plasma Particle Simulations", 2012年11月, 英語, NIFS, Providence, USA, 国際会議

  [招待有り]

  口頭発表（招待・特別）


• Numerical Simulation of Dipolar Magnetic Field Inflation by Equatorial Ring-current

  Yoshihiro Kajimura, Ikkoh Funaki, Iku Shinohara, Hideyuki Usui, Masaharu Matsumoto, Hiroshi Yamakawa

  NIFS, The 22nd International Toki Conference, 2012年11月, 英語, NIFS, Toki,Japan, 国際会議

  ポスター発表


• Multi-scale Plasma Particle Simulation for the Development of Interplanetary Flight System

  Hideyuki Usui

  The 2nd International Symposium on Large-Scale Computational Science and Engineering, 2012年11月, 英語, JST, Tokyo,Japan, 国際会議

  [招待有り]

  口頭発表（招待・特別）


• Development of Parallelized AMR-PIC Plasma Simulation Code with Dynamic Domain Decomposition,

  Yohei Yagi, Hideyuki Usui, Masaharu Matsumoto, Masanori Nunami

  NIFS, The 22nd International Toki Conference, 2012年11月, 英語, NIFS, Toki,Japan, 国際会議

  ポスター発表


• Development of an AMR Module for Various Numerical Simulations

  Akihide Nagara, Hideyuki Usui, Masanori Nunami, Masaharu Matsumoto, Yohei Yagi

  NIFS, The 22nd International Toki Conference, 2012年11月, 英語, NIFS, Toki,Japan, 国際会議

  ポスター発表


• 2D AMR-PIC Plasma Simulation for Mini-Magnetosphere of Magnetized Objects

  Masaharu Matsumoto, Hideyuki Usui, Yohei Yagi, Masanori Nunami

  NIFS, The 22nd International Toki Conference, 2012年11月, 英語, NIFS, Toki,Japan, 国際会議

  ポスター発表


• 2D AMR-PIC Plasma Simulation for Mini-Magnetosphere of Magnetized Objects

  Masaharu Matsumoto, Hideyuki Usui, Masanori Nunami, Masao Nakamura, Iku Shinohara

  22nd International Toki Conference, 2012年11月, 英語, Toki, 国際会議

  ポスター発表


• 地球磁気圏中の衛星ウェイク特性およびプローブ電場計測への影響に関する計算機実験

  三宅 洋平, 臼井 英之

  地球電磁気・地球惑星圏学会総会および講演会, 2012年10月, 日本語, 地球電磁気・地球惑星圏学会, 札幌, 国内会議

  口頭発表（一般）


• 太陽風-小型ダイポール磁場の相互作用に関する2 次元AMR-PIC シミュレーション

  松本 正晴, 臼井 英之, 中村 雅夫, 篠原育

  地球電磁気・地球惑星圏学会 第132回総会及び講演会, 2012年10月, 日本語, SGEPSS, Sapporo,Japan, 国内会議

  口頭発表（一般）


• 太陽風-小型ダイポール磁場の相互作用に関する2次元AMR-PICシミュレーション

  松本 正晴, 臼井 英之, 沼波 政倫, 中村 雅夫, 篠原 育

  ・地球電磁気・地球惑星圏学会第１３２回総会及び講演会, 2012年10月, 日本語, 札幌市, 国内会議

  口頭発表（一般）


• イオンエンジンビームの電子‐イオンカップリングに関する粒子シミュレーション

  臼井 英之, 三宅 洋平, 松本 正晴

  地球電磁気・地球惑星圏学会 第132回総会及び講演会, 2012年10月, 日本語, SGEPSS, Sapporo,Japan, 国内会議

  口頭発表（一般）


• Two-Dimensional AMR-PIC Simulation on Solar Wind Interaction with Mini-Magnetosphere

  Masaharu Matsumoto, Hideyuki Usui, Masanori Nunami, Masao Nakamura, Iku Shinohara, Yohei Yagi

  Conference on Computational Physics (CCP2012), 2012年10月, 英語, Kobe, 国際会議

  ポスター発表


• Full Particle-In-Cell Simulation of Ion Beam Neutralization

  Hideyuki Usui, Akihiko Hashimoto, Yohei Miyake, Takahito Motoyama

  Conference on Computational Physics (CCP2012), 2012年10月, 英語, Kobe,Japan, 国際会議

  ポスター発表


• Development of Parallelized Adaptive Mesh Refinement Particle in Cell with Dynamic Domain Decomposition

  Yohei Yagi, Hideyuki Usui, Masaharu Matsumoto, M. Nunami

  Conference on Computational Physics (CCP2012), 2012年10月, 英語, Kobe,Japan, 国際会議

  ポスター発表


• Development of a Scalable PIC Simulator and Its Application to Spacecraft Interaction with Streaming Plasma

  三宅 洋平, 中島 浩, 臼井 英之

  Conference on Computational Physics 2012, 2012年10月, 英語, 大阪大学, 神戸, 国際会議

  ポスター発表


• Development of a portable AMR module for various numerical simulations

  Akihide Nagara, Hideyuki Usui, M. Nunami, Masaharu Matsumoto, Yohei Yagi

  Conference on Computational Physics (CCP2012), 2012年10月, 英語, Kobe,Japan, 国際会議

  ポスター発表


• 適合格子細分化法を用いた粒子コードの開発と並列化

  臼井 英之

  核融合科学研究所 プラズマシミュレータシンポジム 2012, 2012年09月, 日本語, NIFS, Toki,Japan, 国内会議

  [招待有り]

  口頭発表（招待・特別）


• 小型磁気圏の2次元AMR-PICシミュレーション

  松本 正晴, 臼井 英之, 沼波 政倫, 中村 雅夫, 篠原 育

  プラズマシミュレーターシンポジウム2012, 2012年09月, 日本語, 土岐市, 国内会議

  ポスター発表


• Development of a Scalable PIC Simulator and Its Application to Spacecraft-Plasma Interaction Problems

  三宅 洋平, 中島 浩, 臼井 英之

  JSST 2012 - International Conference on Simulation Technology, 2012年09月, 英語, 日本シミュレーション学会, 神戸, 国際会議

  口頭発表（一般）


• AMR-PIC Simulation on Solar Wind Interaction with Kinetic Scale Magnetosphere

  Masaharu Matsumoto, Hideyuki Usui, Masanori Nunami, Masao Nakamura, Iku Shinohara

  JSST2012 International Conference on Simulation Technology, 2012年09月, 英語, Kobe, 国際会議

  口頭発表（一般）


• 超並列宇宙プラズマ粒子シミュレーションの研究

  大村 善治, 臼井 英之, 三宅 洋平, 小路 真史

  学際大規模情報基盤共同利用・共同研究拠点第3回シンポジウム, 2012年07月, 日本語, JHPCN, Tokyo,Japan, 国内会議

  口頭発表（一般）


• 磁気プラズマセイル開発に向けたプラズマ粒子シミュレーションコードの高速化

  芦田 康将, 山川 宏, 船木 一幸, 臼井 英之, 梶村 好宏

  第44回流体力学講演会/航空宇宙数値シミュレーション技術シンポジウム2012, 2012年07月, 日本語, Toyama, Japan, 国内会議

  口頭発表（一般）


• Parallelized Adaptive Mesh Refinement Particle-In-Cell Scheme with Dynamic Domain Decomposition

  Yohei Yagi, Masaharu Matsumoto, Masanori Nunami, Hideyuki Usui

  The 10th International Meeting on High-Performance Computing for Computational Science (VECPAR 2012), 2012年07月, 英語, Kobe,Japan, 国際会議

  ポスター発表


• Development of a Scalable PIC Simulator for Spacecraft-Plasma Interaction Problems

  三宅 洋平, 中島 浩, 臼井 英之

  VECPAR 2012 - 10th International Meeting, 2012年07月, 英語, 理化学研究所計算科学研究機構, 神戸, 国際会議

  ポスター発表


• 衛星ウェイクの電界計測への影響に関するプラズマ粒子シミュレーション

  三宅 洋平, 臼井 英之

  日本地球惑星科学連合2012年度連合大会, 2012年05月, 日本語, 日本地球惑星科学連合, 千葉, 国内会議

  口頭発表（一般）


• イオンエンジン局所ビームの中和電子ダイナミクスに関する粒子シミュレーション

  臼井 英之, 三宅 洋平

  JPGU 日本地球惑星科学連合2012年大会, 2012年05月, 日本語, JPGU, Makuhari,Japan, 国内会議

  ポスター発表


• Particle Simulations of Wake Effects on Electric Field Measurements in Multi-species Cold Ion Flows

  三宅 洋平, 臼井 英之

  12th Spacecraft Charging Technology Conference, 2012年05月, 英語, 趙孟佑, 北九州, 国際会議

  ポスター発表


• GPGPUによるプラズマ粒子シミュレーション

  臼井 英之, 山本 拓実, 三宅 洋平

  計算工学学会 第17回計算工学講演会, 2012年05月, 日本語, 計算工学会, Kyoto,Japan, 国際会議

  口頭発表（一般）


• Full PIC Simulation of Ion Beam Neutralization

  Hideyuki Usui, Akihiro Hashimoto, Yohei Miyake

  The12th Spacecraft Charging Technology Conference, 2012年05月, 英語, Kyushu Institute of Technology, Kitakyushu,Japan, 国際会議

  ポスター発表


• 適合格子細分化法を用いたPICシミュレーション

  臼井 英之

  名古屋大学太陽地球環境研究所研究集会 プラズママルチスケールシミュレーションの現状と展望, 2012年03月, 日本語, 名古屋大学, Hiroshima, Japan, 国内会議

  [招待有り]

  口頭発表（招待・特別）


• Plasma Particle Simulation toward the Development of Advanced Space Propulsion

  Hideyuki Usui, JST

  The 7th EU-Japan Joing Symposium on Plasma Processing, 2012年01月, 英語, Osaka University, 奈良市, 国際会議

  [招待有り]

  口頭発表（招待・特別）


• A Scalable Load-Balancing Algorithm for Massively-Parallel Plasma Particle Simulations

  Yohei Miyake, Hiroshi Nakashima, Hideyuki Usui

  2011 US-Japan JIFT Workshop, 2011年12月, 英語, Hiroaki Ohtani, Alex Arefiev, 核融合科学研究所, 国際会議

  口頭発表（招待・特別）


• 先端宇宙推進開発に向けたプラズマ粒子シミュレーション研究

  臼井英之

  Plasma conference 2011, 2011年11月, 日本語, プラズマ・核融合学会, 金沢市, 国際会議

  [招待有り]

  口頭発表（招待・特別）


• 小型磁気圏-太陽風相互作用に関するマルチスケール粒子シミュレーション

  森高外征雄, 臼井英之

  Plasma conference 2011, 2011年11月, 日本語, プラズマ・核融合学会, 金沢市, 国際会議

  口頭発表（一般）


• 小型ダイポール磁場構造と太陽風の相互作用に関する粒子シミュレーション

  臼井 英之, 森高 外征雄, JST

  地球電磁気・地球惑星圏学会 第130回総会及び講演会, 2011年11月, 日本語, 地球電磁気・地球惑星圏学会, 神戸市, 国内会議

  口頭発表（一般）


• 磁気プラズマセイルへの応用に向けたコイル磁場中のリングカレント生成による磁気圏拡大評価

  梶村好宏, 松本正晴, 船木一幸, 篠原育, 臼井英之, 山川宏

  第55回宇宙科学技術連合講演会, 2011年11月, 日本語, 日本航空宇宙学会, 愛媛市, 国内会議

  口頭発表（一般）


• 磁気プラズマセイルへの応用に向けたコイル磁場中のリングカレント生成による磁気圏拡大評価

  梶村好宏, 臼井英之

  Plasma conference 2011, 2011年11月, 日本語, プラズマ・核融合学会, 金沢市, 国際会議

  ポスター発表


• 磁気セイルの推力・トルク特性に関する2次元Hybrid-PICシミュレーション

  松本正晴, 梶村好宏, 臼井英之, 船木一幸, 篠原育

  第55回宇宙科学技術連合講演会, 2011年11月, 日本語, 日本航空宇宙学会, 愛媛市, 国内会議

  口頭発表（一般）


• 衛星搭載電界センサー計測におけるスプリアス電界特性に関する計算機実験

  三宅 洋平, 臼井 英之, 小嶋 浩嗣

  地球電磁気・地球惑星圏学会(SGEPSS)秋学会, 2011年11月, 日本語, 神戸大学, 国内会議

  ポスター発表


• Dynamic Domain Decomposition for 3D PIC simulation with Adaptive Mesh Refinement

  H. Usui, Y. Yagi, M. Nunami, T. Moritaka, T. Matsui

  International Toki Conference (ITC 2011), 2011年11月, 英語, National Institute for Fusion Sciences(NIFS), 土岐市, 国際会議

  ポスター発表


• A multi-scale electromagnetic particle code with adaptive mesh refinement and its parallelization

  Hideyuki Usui

  JIFT Workshop 2011, 2011年11月, 英語, National Institute for Fusion Sciences(NIFS), 土岐市, 国際会議

  [招待有り]

  口頭発表（招待・特別）


• 惑星間航行システム開発に向けたマルチスケール粒子シミュレーション

  臼井英之

  第1回大規模計算科学 国際シンポジウム, 2011年10月, 日本語, 日本学術会議, JST, 東京都, 国際会議

  [招待有り]

  口頭発表（招待・特別）


• 小型ダイポール磁場構造と太陽風の相互作用に関する粒子シミュレーション

  臼井英之

  第8回宇宙環境シンポジウム, 2011年10月, 日本語, JAXA, 東京都, 国内会議

  口頭発表（一般）


• 衛星帯電環境下におけるダブルプローブ電場観測に関するプラズマ粒子シミュレーション

  三宅 洋平, 臼井 英之, 小嶋 浩嗣

  第8回宇宙環境シンポジウム, 2011年10月, 日本語, 東京ビックサイト, 国内会議

  口頭発表（一般）


• Modification of Electromagnetic Hybrid Particle-In-Cell Plasma Simulation Model for Robustness Improvement,

  Masaharu Matsumoto, Yoshihiro Kajimura, Masao Nakamura, Hideyuki Usui, Ikkoh Funaki, Iku Shinohara

  International conference on numerical simulations of plasmas (ICNSP 2011),, 2011年09月, 英語, Princeton Plasma Physics Laboratory (PPPL), Long Branch, USA, 国際会議

  ポスター発表


• Dynamic Domain Decomposition for 3D PIC simulation with Adaptive Mesh Refinement,

  Tatsuki Matsui, H. Usui, M. Nunami, T. Moritaka, Y. Yagi

  International conference on numerical simulations of plasmas (ICNSP 2011),, 2011年09月, 英語, Princeton Plasma Physics Laboratory (PPPL), Long Branch, USA, 国際会議

  ポスター発表


• Plasma Particle Simulations on Electric Antenna and Spacecraft Environment

  Yohei Miyake, Hideyuki Usui, Hirotsugu Kojima

  The XXXth URSI General Assembly and Scientific Symposium, 2011年08月, 英語, A. Hamit Serbest, Istanbul, Turkey, 国際会議

  口頭発表（招待・特別）


• 超並列宇宙プラズマ粒子シミュレーションの研究

  大村善治, 臼井英之, 三宅洋平, 小路真史

  学際大規模情報基盤共同利用・共同研究拠点第3回シンポジウム, 2011年07月, 日本語, 東京大学情報基盤センター, 東京都, 国内会議

  口頭発表（一般）


• Plasma particle simulation with GPGPU

  T. Yamamoto, H. Usui

  10th International School for Space Simulations (ISSS), 2011年07月, 英語, Society of Alberta University, Banff, Canada, 国際会議

  ポスター発表


• Particle-In-Cell Simulations on Plasma Environment Around Spacecraft-Onboard Electric Field Sensors

  Yohei Miyake, Hideyuki Usui, Hirotsugu Kojima

  The 10th International School/Symposium for Space Simulations, 2011年07月, 英語, R. D. Sydora, R. Marchand, Banff, Canada, 国際会議

  ポスター発表


• Particle-in-Cell simulation on spacecraft plasma environment using EMSES-Development of a GUI tool for satellite modeling

  H. Kozawa, H. Usui, Y. Miyake

  10th International School for Space Simulations (ISSS), 2011年07月, 英語, Society of Alberta University, Banff, Canada, 国際会議

  ポスター発表


• Parallelization of plasma particle simulation with dynamic domain decomposition

  Y. Yagi, H. Usui, M. Nunami, T. Moritaka, T. Matsui

  10th International School for Space Simulations (ISSS), 2011年07月, 英語, Society of Alberta University, Banff, Canada, 国際会議

  ポスター発表


• Full PIC simulation on solar wind interaction with a small-scale artificial magnetosphere

  Hideyuki Usui, T. Moritaka, JST

  10th International School for Space Simulations (ISSS), 2011年07月, 英語, Society of Alberta University, Banff, Canada, 国際会議

  [招待有り]

  口頭発表（招待・特別）


• A Multi-Scale Electromagnetic Particle Code with Adaptive Mesh Refinement and Its Parallelization

  Hideyuki Usui, Masanori Nunami, Toseo Moritaka, Tatsuki Matsui, Yohei Yagi

  International Conference on Computational Science, 2011年06月, 英語, Nanyang Technological University, Singapore, 国際会議

  ポスター発表


• 双極子型磁気シールドを用いた相対論的太陽宇宙線遮蔽の数値解析

  永野優一, 成行泰裕, 臼井英之, 小嶋浩嗣

  日本地球惑星科学連合2011年大会, 2011年05月, 日本語, JPGU, 千葉市, 国内会議

  ポスター発表


• 小型ダイポール磁場と太陽風の相互作用に関する粒子シミュレーション

  臼井英之, 森高外征雄

  日本地球惑星科学連合2011年大会, 2011年05月, 日本語, JPGU, 千葉市, 国内会議

  口頭発表（一般）


• 磁気セイル周りの太陽風プラズマ挙動に関する2次元Hybrid-PICシミュレーション

  松本正晴, 梶村好宏, 臼井英之, 船木一幸, 篠原育

  日本地球惑星科学連合2011年大会, 2011年05月, 日本語, JPGU, 千葉市, 国内会議

  ポスター発表


• 科学衛星搭載用電界センサー周辺の光電子環境に関する計算機実験

  三宅 洋平, 臼井 英之, 小嶋 浩嗣

  日本地球惑星科学連合2011年大会, 2011年05月, 日本語, 幕張メッセ国際会議場, 国内会議

  ポスター発表


• 動的領域分割を用いたプラズマ電磁粒子コードのプロセス並列手法の開発

  八木 耀平, 臼井 英之, 松井 竜樹, 沼波 政倫

  RISH 電波科学計算機実験(KDK)シンポジウム, 2011年03月, 日本語, 京都大学 生存圏研究所, 宇治市, 国内会議

  ポスター発表


• 数値シミュレーションを用いた磁気プラズマセイルの推力評価

  梶村 好宏, 船木 一幸, 篠原 育, 臼井 英之, 松本 正晴, 上野 一磨, 大塩 裕哉, 山川 宏

  RISH 電波科学計算機実験(KDK)シンポジウム, 2011年03月, 日本語, 京都大学 生存圏研究所, 宇治市, 国内会議

  ポスター発表


• 磁気セイルにおける小型磁気圏-太陽風相互作用

  森高 外征雄, 臼井 英之

  RISH 電波科学計算機実験(KDK)シンポジウム, 2011年03月, 日本語, 京都大学 生存圏研究所, 宇治市, 国内会議

  ポスター発表


• 宇宙プラズマ環境における電界アンテナ特性に関する計算機実験

  三宅 洋平, 臼井 英之, 小嶋 浩嗣

  RISH 電波科学計算機実験(KDK)シンポジウム, 2011年03月, 日本語, 京都大学 生存圏研究所, 宇治市, 国内会議

  ポスター発表


• ダイポール磁場中のリングカレント生成に関する3次元ハイブリッド粒子シミュレーション

  梶村 好宏, 松本 正晴, 船木 一幸, 篠原 育, 臼井 英之

  第51回 航空原動機・宇宙推進講演会, 2011年03月, 日本語, 日本航空宇宙学会, 広島市, 国内会議

  口頭発表（一般）


• 適合格子細分化法を用いたプラズマ粒子シミュレーションコードのプロセス並列手法に関する研究

  八木耀平, 臼井英之, 沼波政倫, 松本正晴

  第196回生存圏シンポジウム、平成23年度 RISH電波科学計算機実験(KDK)シンポジウム, 2011年02月, 日本語, 京都大学生存圏研究所, 宇治市, 国内会議

  ポスター発表


• 数値シミュレーションを用いた磁気プラズマセイルの推力評価

  梶村好宏, 臼井英之

  第196回生存圏シンポジウム、平成23年度 RISH電波科学計算機実験(KDK)シンポジウム, 2011年02月, 日本語, 京都大学生存圏研究所, 宇治市, 国内会議

  ポスター発表


• 磁気プラズマセイル開発に向けた全粒子シミュレーション

  森高外征雄, 臼井英之

  第196回生存圏シンポジウム、平成23年度 RISH電波科学計算機実験(KDK)シンポジウム, 2011年02月, 日本語, 京都大学生存圏研究所, 宇治市, 国内会議

  ポスター発表


• イオンエンジン搭載宇宙機のプラズマ環境に関する三次元粒子シミュレーション

  臼井英之, 橋本昭彦, 三宅洋平

  第196回生存圏シンポジウム、平成23年度 RISH電波科学計算機実験(KDK)シンポジウム, 2011年02月, 日本語, 京都大学生存圏研究所, 宇治市, 国内会議

  ポスター発表


• 2次元Hybrid-PICシミュレーションによる磁気セイルの推進特性

  松本正晴, 臼井英之, 船木一幸, 篠原育

  第196回生存圏シンポジウム、平成23年度 RISH電波科学計算機実験(KDK)シンポジウム, 2011年02月, 日本語, 京都大学生存圏研究所, 宇治市, 国内会議

  ポスター発表


• イオン慣性長スケールにおける磁気セイルの推力特性に関する3次元ハイブリッド粒子シミュレーション

  梶村 好宏, 臼井 英之, 船木 一幸, 篠原 育, 松本 正晴, 中村 雅夫, 山川 宏

  平成22年度宇宙輸送シンポジウム, 2011年01月, 日本語, JAXA/ISAS, 相模原市, 国内会議

  口頭発表（一般）


• 3次元ハイブリッド粒子シミュレーションによるプラズマセイルの推進性能評価

  梶村 好宏, 船木 一幸, 篠原 育, 松本 正晴, 上野 一磨, 大塩 裕哉, 臼井 英之

  第11回宇宙科学シンポジウム, 2011年01月, 日本語, JAXA/ISAS, 相模原市, 国内会議

  ポスター発表


• MPI parallelization of full PIC simulation code with Adaptive Mesh Refinement

  T. Matsui, M. Nunami, Hideyuki Usui, T. Moritaka

  20th International Toki Conference, 2010年12月, 英語, National Institute for Fusion Science, Ceratopia Toki, 国際会議

  口頭発表（一般）


• Full particle-in-cell simulation study on solar wind interaction with a small scale artificial magnetosphere

  T.Moritaka, Hideyuki Usui, T.Matsui

  20th International Toki Conference, 2010年12月, 英語, Ceratopia Toki, 土岐市, 国際会議

  ポスター発表


• 惑星間航行システム開発に向けたマルチスケール粒子シミュレーション

  臼井 英之

  科学技術振興機構JST-CREST「マルチスケール・マルチフィジックス現象の統合シミュレーション」研究領域平成22年度公開シンポジウム, 2010年11月, 日本語, JST, 東京都, 国内会議

  口頭発表（一般）


• 有人宇宙飛行へ向けた磁気シールドの数値解析

  永野 優一, 成行 泰裕, 臼井 英之, 小嶋 浩嗣

  第54回宇宙科学技術連合講演会, 2010年11月, 日本語, 日本航空宇宙学会, 静岡市, 国内会議

  口頭発表（一般）


• 先端宇宙推進開発へのプラズマシミュレーション利用

  臼井 英之

  第54回宇宙科学技術連合講演会, 2010年11月, 日本語, 日本航空宇宙学会, 静岡市, 国内会議

  口頭発表（一般）


• 磁気プラズマセイルの開発に向けたハイブリッド粒子シミュレーション

  松本 正晴, 梶村 好宏, 臼井 英之, 船木 一幸, 篠原育

  第54回宇宙科学技術連合講演会, 2010年11月, 日本語, 日本航空宇宙学会, 静岡市, 国内会議

  口頭発表（一般）


• MPI parallelization of full PIC simulation code with Adaptive Mesh Refinement

  T.Matsui, M.Nunami, Hideyuki Usui, T.Moritaka

  52nd Annual Meeting of the APS Division of Plasma Physics, 2010年11月, 英語, American Physics Society, Chicago, USA, 国際会議

  口頭発表（一般）


• Full particle-in-cell simulation study on solar wind interaction with a small scale magnetosphere

  T.Moritaka, Hideyuki Usui, T.Matsui

  52nd Annual Meeting of the APS Division of Plasma Physics, 2010年11月, 英語, American Physics Society, Chicago, USA, 国際会議

  ポスター発表


• Development of a multi-scale PIC code using AMR and its MPI parallelization.(part II)

  T.Matsui, Hideyuki Usui, T.Moritaka

  JIFT2010 (Workshop on development of simulation science in plasma physics), 2010年11月, 英語, National Institute for Fusion Science, Chicago, USA, 国際会議

  口頭発表（一般）


• Development of a multi-scale PIC code using AMR and its MPI parallelization.(part I)

  Hideyuki Usui, T. Moritaka

  JIFT2010 (Workshop on development of simulation science in plasma physics), 2010年11月, 英語, National Institute for Fusion Science, Chicago, USA, 国際会議

  口頭発表（一般）


• 双極子型磁気シールドを用いた宇宙線遮蔽の数値解析

  成行 泰裕, 永野 優一, 臼井 英之, 小嶋 浩嗣

  第7回宇宙環境シンポジウム, 2010年10月, 日本語, JAXA, 東京都, 国内会議

  口頭発表（一般）


• 人工小型磁気圏と太陽風の相互作用に関するプラズマ粒子シミュレーション

  臼井 英之, 森高 外征雄, CRESTマルチスケールプラズマ粒子シミュレーションチーム

  第7回宇宙環境シンポジウム, 2010年10月, 日本語, JAXA, 東京都, 国内会議

  口頭発表（一般）


• 小型磁気圏と太陽風の相互作用に関する粒子シミュレーション

  臼井 英之, 森高 外征雄, CRESTマルチスケールプラズマ粒子シミュレーションチーム

  第128回地球電磁気・地球惑星圏学会秋学会, 2010年10月, 日本語, 地球電磁気・地球惑星圏学会, 那覇市, 国内会議

  口頭発表（一般）


• 光電子環境における衛星搭載電界センサー特性に関する計算機実験

  三宅 洋平, 臼井 英之, 小嶋 浩嗣

  第128回地球電磁気・地球惑星圏学会秋学会, 2010年10月, 日本語, 地球電磁気・地球惑星圏学会, 那覇市, 国内会議

  口頭発表（一般）


• ソーラーセイル周辺のプラズマ挙動と帯電特性に関する数値シミュレーション

  村中 崇信, 臼井 英之, 篠原 育

  第7回宇宙環境シンポジウム, 2010年10月, 日本語, JAXA, 東京都, 国内会議

  口頭発表（一般）


• マルチスケールプラズマ粒子シミュレーションにおける階層間接続

  森高 外征雄, 沼波 政倫, 松井 竜樹, 臼井 英之

  第4回シミュレーション科学シンポジウム, 2010年09月, 日本語, 核融合科学研究所, 核融合科学研究所, 国内会議

  ポスター発表


• SOLAR WIND INTERACTION WITH A SMALL SCALE ARTIFICIAL MAGNETOSPHERE FOR MAGNETO-PLASMA SAIL

  T. Moritaka, Hideyuki Usui, M. Nunami

  Asia-Pacific Radio Science Conference, 2010年09月, 英語, URSI, 富山市, 国際会議

  口頭発表（一般）


• Plasma Particle Simulation on Interactions Between an Artificial Small Magnetosphere and the Solar Wind

  Hideyuki Usui

  2nd international symposium on radio systems and space plasma, 2010年08月, 英語, Blagovest Shishkov, Sofia, Bulgaria, 国際会議

  [招待有り]

  口頭発表（招待・特別）


• Thrust Evaluation of Magneto Plasma Sail by Using Three-Dimensional Hybrid PIC Code

  Yoshihiro Kajimura, Ikkoh Funaki, Iku Shinohara, Hideyuki Usui, Hiroshi Yamakawa

  46th AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference, 2010年07月, 英語, AIAA, Nashville, USA, 国際会議

  口頭発表（一般）


• Experimental and Numerical Investigations on the Thrust Production Process of Magnetoplasma Sail

  Ikkoh Funaki, Hiroshi Yamakawa, Yoshihiro Kajimura, Kazuma Ueno, Yuya Oshio, Hiroyuki Nishida, Hideyuki Usui, Masaharu Matsumoto, Iku Shinohara

  46th AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference, 2010年07月, 英語, AIAA, Nashville, USA, 国際会議

  口頭発表（一般）


• 太陽風から電磁気学的推力を得る磁気プラズマセイルの推力評価

  梶村 好宏, 船木 一幸, 臼井 英之, 山川 宏

  第11回光量子科学研究シンポジウム, 2010年06月, 日本語, 日本原子力研究開発機構, 木津川市, 国内会議

  ポスター発表


• 磁気プラズマセイルの磁気圏展開に関する電磁粒子シミュレーション

  臼井 英之, 森高 外征雄, 沼波 政倫

  日本地球惑星科学連合2010年大会, 2010年05月, 日本語, 日本地球惑星科学連合, 千葉市, 国内会議

  口頭発表（一般）


• 磁気プラズマセイルにおける人工磁気圏展開と太陽風相互作用

  森高 外征雄, 臼井 英之, 沼波 政倫

  日本地球惑星科学連合2010年大会, 2010年05月, 日本語, 日本地球惑星科学連合, 千葉市, 国内会議

  口頭発表（一般）


• CREST/JST研究プロジェクトの概要

  臼井 英之

  MPSシンポジウム, 2010年03月, 日本語, JAXA, 京都市,龍谷大学, 国内会議

  口頭発表（一般）


• プラズマセイル飛翔実験機の研究

  船木 一幸, 山川 宏, 杉田 寛之, 中村 武恒, 石村 康生, 西田 浩之, 梶村 好宏, 大津 広敬, 山本 直樹, 山極 芳樹, 篠原 育, 小嶋 浩嗣, 臼井 英之, 沼波 政倫, 藤田 和央, 松本 正晴, 窪田 健一, 小川 博之, 坪井 伸幸, 上野 一磨, 大塩 裕哉, 堀澤 秀之, 向井 祐利, 小山 友一, 芦田 康将, 中村 雅夫

  第10回宇宙科学シンポジウム, 2010年01月, 日本語, JAXA, 相模原市(JAXA), 国内会議

  口頭発表（一般）


• 3次元ハイブリッド粒子モデルによる磁気プラズマセイルの推力評価

  梶村 好宏, 臼井 英之, 船木 一幸, 篠原 育, 山川 宏

  宇宙輸送シンポジウム, 2010年01月, 日本語, JAXA, 相模原市(JAXA), 国内会議

  口頭発表（一般）


• 磁気プラズマセイル開発に 向けた数値シミュレーション

  梶村 好宏, 臼井 英之, 船木 一幸, 篠原 育, 山川 宏

  第2回宇宙環境利用シンポジウム(第133回生存圏シンポジウム), 2009年12月, 日本語, 京都大学生存圏研究所, 京都市,京都大学, 国内会議

  口頭発表（一般）


• 磁気プラズマセイルのプラズマ粒子シミュレーション解析

  臼井 英之, 篠原 育, 船木 一幸, 山川 宏, 梶村 好宏, 沼波 政倫, 中村 雅夫, 西田 浩之, 松本 正晴, 上田 裕子, 森高 外征雄

  宇宙航行の力学シンポジウム, 2009年12月, 日本語, JAXA, 相模原市, JAXA, 国内会議

  口頭発表（一般）


• 惑星間航行システム開発に向けたマルチスケール粒子シミュレーション

  臼井 英之

  独立行政法人 科学技術振興機構JST-CREST「マルチスケール・マルチフィジックス現象の統合シミュレーション」研究領域 平成21年度公開シンポジウム, 2009年11月, 日本語, JST, 東洋大学, 国内会議

  シンポジウム・ワークショップパネル（公募）


• 惑星間航行に向けたソーラーセイル周辺のプラズマ挙動基礎解析

  村中 崇信, 上田 裕子, 臼井 英之, 篠原 育

  第6回宇宙環境シンポジウム, 2009年10月, 日本語, JAXA, 九州工業大学, 北九州国際会議場, 国内会議

  口頭発表（一般）


• 宇宙機環境プラズマ解析の高解像度化

  上田 裕子, 村中 崇信, 篠原 育, 臼井 英之

  第6回宇宙環境シンポジウム, 2009年10月, 日本語, JAXA, 九州工業大学, 北九州国際会議場, 国内会議

  口頭発表（一般）


• Plasma simulation team, JEDI Plasma simulation team, Particle-In-Cell Simulations on the interactions between Space plasma and advanced propulsion system

  Hideyuki Usui

  The 6th space environment symposium, 2009年10月, 英語, JAXA, Kita-Kyushu, International Conference Center, 国際会議

  [招待有り]

  口頭発表（招待・特別）


• Plasma Particle Simulation for the Development of Interplanetary Flight System

  Hideyuki Usui, M Nunami, Y Kajimura, T Moritaka, I Shinohara, M Nakamura, H. O. Ueda, M. Matsumoto, I Funaki, H Yamakawa

  International Conference on Numerical Simulation of Plasmas, 2009年10月, 英語, Institute for Plasmas and Nuclear Fusion, Lisbon, 国際会議

  口頭発表（一般）


• Full PIC simulation study on magnetic inflation around a magneto plasma sail (MPS)

  Moritaka Toseo, Hideyuki Usui, M Nunami, Y Kajimura, M Nakamura, M Matsumoto

  International Conference on Numerical Simulation of Plasmas, 2009年10月, 英語, Institute for Plasmas and Nuclear Fusion, Lisbon, 国際会議

  ポスター発表


• Applying a Multigrid Method to Analysis of Spacecraft-Plasma Interactions using Electrostatic Particle-In-Cell Simulations (II)

  T Muranaka, H. O. Ueda, Hideyuki Usui, I Shinohara

  International Conference on Numerical Simulation of Plasmas, 2009年10月, 英語, Institute for Plasmas and Nuclear Fusion, Lisbon, 国際会議

  ポスター発表


• Applying a Multigrid Method to Analysis of Spacecraft-Plasma Interactions using Electrostatic Particle-In-Cell Simulations

  H. O. Ueda, T Muranaka, I Shinohara, Hideyuki Usui

  International Conference on Numerical Simulation of Plasmas, 2009年10月, 英語, Institute for Plasmas and Nuclear Fusion, Lisbon, 国際会議

  ポスター発表


• A multi-scale electromagnetic particle code with adaptive mesh refinement and its parallelization

  M Nunami, Hideyuki Usui, Y Kajimura, T Moritaka, I Shinohara

  International Conference on Numerical Simulation of Plasmas, 2009年10月, 英語, Institute for Plasmas and Nuclear Fusion, Lisbon, 国際会議

  ポスター発表


• 3D Electromagnetic Particle-In-Cell Simulation of Microwave Magnetron

  Hideyuki Usui, Y Uranishi, T Mitani

  International Conference on Numerical Simulation of Plasmas, 2009年10月, 英語, Institute for Plasmas and Nuclear Fusion, Lisbon, 国際会議

  ポスター発表


• 小型人工磁気圏と衛星噴射プラズマおよび太陽風の相互作用

  臼井 英之

  第126回 地球電磁気・地球惑星圏学会(SGEPSS), 2009年09月, 日本語, 地球電磁気・地球惑星圏学会, 石川県, 金沢大学, 国内会議

  口頭発表（一般）


• 磁気プラズマセイルで用いられるプラズマ噴射による磁気圏拡大の3次元ハイブリッド粒子シミュレーション

  梶村 好宏, 臼井 英之, 船木 一幸, 篠原 育, 沼波 政倫, 中村 雅夫, 山川 宏

  第53回宇宙科学技術連合講演会, 2009年09月, 日本語, 日本地球惑星科学連合, 京都市,京都大学, 国内会議

  口頭発表（一般）


• 衛星周辺プラズマ電磁環境解析のための粒子シミュレーション技法の開発と応用

  三宅 洋平, 臼井 英之, 大村 善治, 中島 浩

  第126回地球電磁気・地球惑星圏学会秋学会, 2009年09月, 日本語, SGEPSS, 金沢大学角間キャンパス, 国内会議

  口頭発表（一般）


• 宇宙機環境プラズマ解析へのNested Gridの適用検討

  上田 裕子, 村中 崇信, 篠原 育, 臼井 英之

  第53回宇宙科学技術連合講演会, 2009年09月, 日本語, 日本地球惑星科学連合, 京都市,京都大学, 国内会議

  口頭発表（一般）


• Numerical Study of an Inflation of a Dipolar Magnetic Field by Plasma Jet Injection in Magneto Plasma Sail

  Y Kajiumra, Hideyuki Usui, I Funaki, I Shinohara, H Yamakawa

  The 7th International Symposium on Applied Plasma Science, 2009年08月, 英語, Joining and Welding Research Institute, Osaka University, Hamburg, Germany, 国際会議

  口頭発表（一般）


• MULTI-SCALE PLASMA PARTICLE SIMULATION FOR THE DEVELOPMENT OF INTERPLANETARY FLIGHT SYSTEM

  Hideyuki Usui, I Shinohara, Y Kajimura, M Nunami, M Nakamura, D Akita, H. O. Ueda, Moritaka Toseo, M Matsumoto, I Funaki, H Yamakawa, H Nishida

  International school/symposium for space simulations (ISSS-9), 2009年07月, 英語, the University of Versailles Saint-Quentin (UVSQ), France, Saint-Quentin-En-Yvelines, 国際会議

  ポスター発表


• Modification of a three-dimensional electrostatic Particle-In-Cell code Adopting a Nested grid

  T Muranaka, H. O. Ueda, Hideyuki Usui, S Hosoda, I Shinohara

  27th International Symposium on Space Technology and Science, 2009年07月, 英語, 日本航空宇宙学会, つくば市, 国際会議

  口頭発表（一般）


• Magnetic Inflation of Magnetic Plasma Sail by One Component Plasma Simulation

  D Akita, H Ueda, I Shinohara, I Funaki, Hideyuki Usui

  27th International Symposium on Space Technology and Science, 2009年07月, 英語, 日本航空宇宙学会, つくば市, 国際会議

  口頭発表（一般）


• Development of Electromagnetic Spacecraft Environment Simulator (EMSES)

  Miyake Y, Hideyuki Usui, Y Omura

  International school/symposium for space simulations (ISSS-9), 2009年07月, 英語, the University of Versailles Saint-Quentin (UVSQ), France, Saint-Quentin-En-Yvelines, 国際会議

  ポスター発表


• 3D Hybrid Simulation of Pure Magnetic Sail including Ion-Neutral Collision Effect in Laboratory

  Y Kajiumra, K Ueno, I Funaki, Hideyuki Usui, M Nunami, I Shinohara, M Namakura, H Yamakawa

  The 27th International Symposium on Space Technology and Science, 2009年07月, 英語, 日本航空宇宙学会, つくば市, 国際会議

  口頭発表（一般）


• 将来衛星搭載用電界アンテナのプラズマ波動受信特性評価に関する計算機実験

  三宅 洋平, 臼井 英之, 小嶋 浩嗣, 大村 善治

  日本地球惑星科学連合2009年大会, 2009年05月, 日本語, JpGU, 幕張メッセ国際会議場, 国内会議

  口頭発表（一般）


• 衛星からのプラズマ噴射による小型人工磁気圏の展開プロセス

  臼井 英之, 梶村 好宏, 沼波 政倫, 篠原 育, 秋田 大輔, 船木 一幸, 中村 雅夫, 山川 宏, 上田 裕子

  日本地球惑星科学連合2009年大会, 2009年05月, 日本語, 日本地球惑星科学連合, 千葉市, 幕張メッセ 国際会議場, 国内会議

  口頭発表（一般）


• 3次元ハイブリッドコードを用いた磁気セイル地上実験の数値解析

  梶村 好宏, 上野 一磨, 船木 一幸, 篠原 育, 臼井 英之, 沼波 政倫, 中村 雅夫, 山川 宏

  日本航空宇宙学会第40回年会講演会, 2009年04月, 日本語, 日本航空宇宙学会, 調布市, 国内会議

  口頭発表（一般）


• 3D Electromagnetic Particle-In-Cell Simulations of a Magnetron Based on the Realistic Model

  Hideyuki Usui, Y Uranishi, T Mitani

  IVEC, 2009年04月, 英語, IEEE, Monterey, California, USA, 国際会議

  ポスター発表

• 電気情報通信学会


• 米国地球物理学会(American Geophysical Union)


• 地球電磁気・地球惑星圏学会

• 高精度衛星帯電シミュレーションに関する研究

  2005年

• 全粒子モデル計算機実験による小スケール磁気圏の昼間側境界層物理の研究

  臼井 英之

  科学研究費補助金／基盤研究(B), 2016年04月 - 2020年03月, 研究代表者

  競争的資金


• 計算機援用による大気吸入型イオンエンジン用エアインテイクの試作と実験的評価

  田川 雅人, 横田 久美子, 西山 和孝, 臼井 英之, 三宅 洋平, 寺岡 有殿

  日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 挑戦的萌芽研究, 神戸大学, 2015年04月01日 - 2018年03月31日

  本研究は超低軌道における高層大気を推進剤とする大気吸入イオンエンジン（ABIE）について、その最重要技術であるインテイクの設計指針について数値計算を援用して明らかにするとともに、地上試験装置で実験的評価を行う方法を確立し、大気吸入型スラスターシステム全般のインテイク設計に対する指針を得ることを目的とするものである。モンテカルロ法による粒子追跡とプラズマシミュレーションの結果、放電室内の中性ガス分布を考慮した放電室設計を行うことでイオン生成を大幅に効率化できることが明らかになった。また、地上実験装置のパルスビームを用いてABIE軌道上性能の推定を行う方法を確立することに成功した。


• 放射光・スパコン相互利用促進事業補助金

  臼井 英之

  兵庫県, 放射光・スパコン相互利用促進事業, 2017年, 研究代表者

  競争的資金


• 粒子法マルチエージェントシミュレーション開発に関する萌芽的研究

  臼井 英之

  学術研究助成基金助成金／挑戦的萌芽研究, 2013年04月 - 2016年03月, 研究代表者

  競争的資金


• 大規模粒子シミュレーションによる科学衛星・極限宇宙プラズマ環境相互作用の研究

  三宅 洋平, 臼井 英之

  日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 若手研究(B), 神戸大学, 2013年04月01日 - 2015年03月31日

  3次元電磁モデル大規模プラズマ粒子シミュレーションにより、太陽近傍プラズマ環境中における科学衛星プラズマ相互作用を定量的に解明した。特に①強太陽放射による大量の光電子放出にもかかわらず、空間電荷制限電流の効果により衛星は負に帯電する、②太陽風プラズマ中の対流電場に起因する光電子の非対称分布が衛星搭載電場プローブ位置に数100 mV/mの強い人工電場を発生させる、③衛星からの光電子放出電流により最大数nT程度の局所磁場変動が起こりうる、などの結果により、これまで人類が経験したことのない極限環境における衛星プラズマ相互作用の実態を明らかにし、将来衛星計画の設計に適用可能な知見を得ることに成功した。


• 固体反応大気吸入イオンエンジンの超低軌道運用に関するフィージビリティースタディー

  田川 雅人, 横田 久美子, 西山 和孝, 臼井 英之

  日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 挑戦的萌芽研究, 神戸大学, 2013年04月01日 - 2015年03月31日

  超低軌道の大気を推進剤とする大気吸入イオンエンジン(ABIE)について、ABIEへの分子流入速度を地上で再現できるレーザーデトネーション法を用いた実験的研究方法を確立することを目標とした研究である。ABIE試作機と原子状酸素ビーム装置を用いた実験の結果、リフレクターで反射された原子状酸素により放電室内の瞬間的な圧力上昇とプラズマ点火が確認され、世界初となる高速原子状酸素流によるマイクロ波プラズマ点火実証が行われた。一方、プラズマシミュレーション結果からは最適化されたメッシュ電極の配置、RABIEモードを実現するリフレクター形状と放電室内分子分布の最適化等が重要であることが示唆された。


• 宇宙プラズマにおける高空間分解能の科学を拓く超小型プラズマ波動観測器

  小嶋 浩嗣, 臼井 英之, 八木谷 聡

  日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 基盤研究(A), 京都大学, 2011年04月01日 - 2015年03月31日

  宇宙空間でプラズマ波動を高い空間分解能で観測するために、プラズマ波動観測器そのものに対し小型化をはかる。具体的には、アナログASICとしてプラズマ波動観測器専用のチップを設計・開発することによって小型化をはかった。通常は個別の部品で製作するプラズマ波動観測器を、一つのチップで実現することで、A4版サイズ程度の基板となるプラズマ波動観測器がマッチ箱サイズにまで小型化することが可能であることを示した。これは世界最小のプラズマ波動観測器である。一方、電磁界センサーやその周辺回路も小型軽量化をはかることにより、プラズマ波動を観測しでデータを無線伝送する能力をもつ小型センサープローブの開発にも成功した。


• ３次元全粒子シミュレーションによる月面磁気異常と太陽風の運動論的相互作用の研究

  臼井 英之

  科学研究費補助金／基盤研究(B), 2011年04月 - 2015年03月, 研究代表者

  競争的資金


• CREST「惑星間航行システム開発に向けた大規模シミュレーション研究とマルチスケール粒子法の開発」

  臼井 英之

  戦略的創造研究推進事業 チーム型研究CREST, 2007年10月 - 2012年03月, 研究代表者

  競争的資金


• ホイッスラーモード相対論加速による放射線帯形成過程の研究

  大村 善治, 笠原 禎也, 臼井 英之

  日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 基盤研究(B), 京都大学, 2008年 - 2010年

  地球磁気圏のコーラス放射は、周波数が上昇しつつ成長する電磁波動で、磁気赤道付近の高エネルギー電子とサイクロトロン共鳴して、大振幅の波動となる。その共鳴電子はピッチ角散乱を受けてエネルギーを失い大気圏へと降下する一方、一部の共鳴粒子は繰り返し発生するコーラス放射によって捕捉されて、効率よく相対論的エネルギーまで加速され、数時間のスケールで放射線帯を形成する過程が計算機実験により明らかになった。


• 宇宙圏電磁環境モニター装置に関する研究

  小嶋 浩嗣, 山川 宏, 岩井 誠人, 臼井 英之, 八木谷 聡, 上田 義勝

  日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 基盤研究(A), 京都大学, 2007年 - 2010年

  専用のICチップを設計し宇宙圏電磁環境モニターの中心となるセンサーノード内に収めることのできる小型プラズマ波動観測器チップの開発に成功した。また、そのチップを使って従来よりも飛躍的に小型となった波形捕捉型プラズマ波動受信器の開発に成功した他、小型の電磁界センサーを開発し十分な感度をもつことを示した。また、空間的な異方性が強い宇宙空間を扱うことのできる計算機シミュレーションプログラムを開発し電界センサーの特性などの解析に成功した。


• 宇宙環境シミュレータによる次世代イオンエンジン搭載宇宙機のプラズマ干渉解析・評価

  臼井 英之, 國中 均, 大村 善治, 國中 均, 大村 善治

  日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 基盤研究(B), 京都大学, 2006年 - 2008年

  プラズマ粒子シミュレーションをベースとした宇宙環境シミュレータを応用し、イオンエンジンプラズマ干渉解析用数値シミュレータ開発を行った。また、それを用いて、イオンエンジン近傍のイオンビームの中和電子ダイナミクスとそのパラメータ依存およびイオンビームと電子の相互作用に関する計算機シミュレーション解析を行い、次世代イオンエンジン搭載宇宙機のプラズマ干渉に関する基礎的な知見を得ることが出来た。


• 磁気嵐に伴うコーラス放射の発生と相対論的電子加速の研究

  大村 善治, 臼井 英之, 荻野 竜樹, 加藤 雄人

  日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 基盤研究(B), 京都大学, 2005年 - 2007年

  コーラス放射を粒子モデルのシミュレーションで再現することに世界で初めて成功した。コーラス放射過程の理論解析を行い、非線形効果により高エネルギー電子の位相空間に電磁的な効果で電子ホールが形成されて、それによりコーヒーレントな波動が成長するという非線形理論を構築した。周波数変化率と波動の振幅の関係を導き、シミュレーションの結果と良い一致を見た。この非線形成長過程は、コーラス放射の周波数の時間変動と外部磁場の空間的な変化の2つの効果によって、ホイッスラーモード波が磁力線に沿って赤道面付近から地場の強くなる高緯度に向かって伝搬する際に実現されることが理論的に解明された。赤道に向かって負の共鳴速度で走行する相対論電子の速度が赤道面に達する前にゼロになると電子は進行方向を変えて、ホイッスラーモード波の伝搬と同じ方向に走行するようになる。この間、電子は連続的に加速されて、数100keVからMeVのエネルギーにまで一挙に加速されることを見出した。これをRelativistic Turning Acceleration(RTA)と名付けて発表した。RTA過程によってMeVまで加速された電子は、再度ホイッスラーモードに捕捉されて、さらに高いエネルギーへと加速される。ホイッスラーモード波と同じ方向に走行しながら加速されるため、非常に効率のよい加速過程となる。この加速過程いついて理論解析を行い、これをUltra-Relativistic Acceleration(URA)と名付けて発表した。これらの加速過程は放射線帯粒子フラックスの形成に大きな役割を果たすものと考えられ、今後の定量的な解析が望まれる。


• 宇宙プラズマ中における高度電界観測システムの開発・研究

  小嶋 浩嗣, 橋本 弘藏, 大村 善治, 臼井 英之, 八木谷 聡, 篠原 真毅, 松本 紘

  日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 基盤研究(B), 京都大学, 2003年 - 2006年

  1.低ノイズプリアンプの開発:自然現象としての電界信号のダイナミックレンジは非常に広い。数nV/m程度の弱いレベルから数mV/m程度までの大きなものまで存在しており、これらの信号を計測できるシステムが必要である。特に、低レベル側では初段のプリアンプのノイズレベルが重要で本研究では、この低ノイズ化に取り組み、入力換算で数nV/sqrt(Hz)、帯域は数10MHzまでのびているプリアンプの開発に成功した。 2.小型軽量型の炭素繊維による電界アンテナセンサー:衛星のスピン軸方向に展開するアンテナセンサーは丈夫で軽量である必要がある。その候補となっている炭素繊維によるアンテナの電気的特性を評価し、実用に十分であることを示すことができた。 3.電界センサーオンボードCalibration/Impedance計測システム:衛星の機上において較正やアンテナインピーダンスを計測するシステムを考案した。特にアンテナインピーダンス計測では、同期検波方式による新しい手法を提案した。 4.アンテナインピーダンスに関する計算機実験:アンテナ形状や衛星の形状を3次元の計算機実験内に取り込むことが可能になるコードを開発した。更に、それを用いて、光電子、衛星の影の影響がアンテナインピーダンスにどのような影響が出るのかを評価できるシステムを構築し、定量的なアンテナインピーダンスを現実に近いモデルで見積もることが可能となった。 5.高機能・小型電界観測器の開発:次世代の電界観測システムとしてそのアナログ部をチップ化したシステムについての検討を行った。


• 衛星観測と計算機実験による地球磁気圏におけるイオン-波動-粒子結合系の物理

  松本 紘, 橋本 弘蔵, 大村 善治, 小嶋 浩嗣, 臼井 英之, 上田 義勝

  日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 基盤研究(A), 京都大学, 2003年 - 2005年

  本科学研究費補助金は、科学衛星観測および計算機実験による磁気圏プラズマ物理学、宇宙プラズマ物理学研究に対し、更に、高度な研究成果を目指すためのブレイクスルーをもたらす為の基礎研究に取り組んだものである。中でも長年にわたり懸案となっている衛星観測がもつ「一点観測による時間と空間の非分離」という項目を打破するための「より多くの複数衛星による同時観測の実現」が世界的にも潮流になりつつあり、そのために必要となる観測器の軽量化、小型化技術に本研究でも取り組んだ。プラズマ波動観測のアナログ部を、一つのチップ内(アナログASIC)の中に実現する技術に取り組み、設計・試作を行って、チップ化プラズマ波動観測器の実現に向けて大きな基盤を築いた。特に、初段差動アンプ、帯域制限用でインダクタを利用しないgm-Cフィルタ、メインアンプ、それらを安定に動作させるためのCommon mode feedback回路とその組み合わせによる複数チャンネルを同時にチップ内に実現するために、その回路設計、チップ内の配線に至るまでの設計を一通り行い動作確認も行った。計算機実験ではより現実に近いモデルと高速並列計算を用いた大規模計算機実験を行い、高精度のイオンビーム/電子ビーム不安定性の非線形発展とその背景プラズマとの相互作用についての解析を行った。特に電子とプラズマ波動の相互作用がイオンのダイナミクスによって影響を受けるプロセスに注目した。また、一方で現実的なモデルを用いた計算機実験では、計算機実験空間内に電界センサーとしてのアンテナを入れてプラズマ中での特性変化や、プラズマシース、光電子の影響を解析できる大規模3次元計算機実験を完成させた。


• 宇宙プラズマ静電孤立波からの電磁放射過程の研究

  大村 善治, 松本 紘, 小嶋 浩嗣, 臼井 英之, 向井 利典

  日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 基盤研究(B), 京都大学, 2001年 - 2003年

  本研究では、大規模な電磁粒子シミュレーションにおける新しい計算手法としてメモリー効率よい電磁波吸収の実現法を、および2次元および3次元電磁粒子コードにおける電荷保存法による電流密度計算を高速化する方法を考案した。また、本研究では粒子コード特有の熱雑音の効果を排除した場合の結果について考察するために、粒子分布関数の位相空間での変化を追跡することのできるブラゾフコードを開発して、それにより電子ビーム不安定性による高次の非線形効果によりラングミュア波の高調波が増幅されて観測される現象を再現することに成功した。電子ビーム不安定性の非線形発展として静電孤立波が形成される過程について、従来は周期境界条件のシステムでしか確認されていなかったが、本研究で開発した自由境界条件のもとに電子ビーム源から電子ビームを放射する実験を初めて行い、放射された電子ビームが静電波と共に変調を受けてシミュレーションシステムをビーム速度で走行し電孤立波が形成される非線形過程が空間発展として展開されることを示した。さらに、1次元のモデルを2次元に拡張して、電子ビームによる静電波の不安定性に加えて、ホイッスラー波および低域混成波が電子ビーム源に近い部分で発生し、静電孤立波の2次元構造が変調を受けて空間発展することを示した。さらに、この過程で現れる2次元ポテンシャル構造に付随して現れる外部磁場に垂直な電場成分のために、ポテンシャル構造を形成している電子が一定方向にExBドリフトして電流構造が現れて電磁界が形成されることを示し観測結果と比較した。一方、これらの現象を駆動している電子ビームの形成メカニズムとして、磁気圏境界層における電流が時間変動することによって生じる大規模な誘導電場による加速の効果を調べ、実際に電子ビームがビューネマン不安定性を経て形成される過程が存在することを確認した。これらの電子ビーム不安定性によって生じる1次元の静電孤立波の構造と特性を理論的に解析した。さらに3次元ポテンシヤル構造について、その存在条件を明らかにした。


• 宇宙プラズマの運動論効果を考慮した波動観測アンテナ特性の研究

  臼井 英之, 小嶋 浩嗣, 大村 善治, 松本 紘

  日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 基盤研究(B), 京都大学, 2000年 - 2002年

  本研究の目的は、観測波動の正確な電界強度と位相の算出に役立てるために、磁気圏プラズマ中における波動観測用アンテナ特性をシース効果、光電子、デバイ遮蔽などのプラズマ運動論効果を考慮した3次元電磁粒子計算機シミュレーションを試み、その定量的理解を深めることである。 3次元電磁粒子シミュレーションコードKEMPOに改良を加え、宇宙プラズマ空間に置かれた非プラズマ物体と周辺プラズマの相互作用をプラズマの運動論的効果を考慮し工夫した。まず、アンテナ近傍に形成されるプラズマシースダイナミクスとそのアンテナインピーダンスへの影響を調べ、シース幅が大きくなるに従いその影響が少なくなることを明かにした。また、アンテナからの光電子放出がアンテナ環境・特性にどのような影響を与えるのかについても3次元計算機実験によって調べた。まず、光電子放出により高密度の電子シースが形成され、それによる高周波領域でのアンテナ電位の変動が見られた。また、背景プラズマのプラズマ振動周波数におけるインピーダンス変化に加え、光電子群による高周波プラズマ振動の影響が加わることが明らかとなった。一方、ホットプラズマ中でのアンテナ特性に関する計算機実験を行い、理論との比較の結果、高い熱速度では共振が鈍化することが確認された。また、アンテナの表面電流は正弦波状となり、アンテナインピーダンスを求める上での理論の仮定とよい一致を示すことも確認された。ただし、受信アンテナ特性を考える時、表面電流は、アンテナに接続される負荷抵抗に左右され、表面電流から求められる実効長は変化する。今後はより実際に近いモデルとして、受信アンテナシミュレーション手法を確立し、インピーダンス、実効長、ピックアップファクターの調査、光電子、プラズマシースの影響、熱速度が高い場合のインピーダンス解析を行っていく。


• 衛星観測と計算機実験による地球磁気圏におけるイオン-波動-電子結合系の物理-磁気圏物理学の新展開

  松本 紘, 橋本 弘藏, 大村 善治, 小嶋 浩嗣, 臼井 英之, 笠羽 康正

  日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 基盤研究(A), 京都大学, 2000年 - 2002年

  本研究課題では、宇宙プラズマ中で発生しているイオン-波動-電子の結合系を明らかにするために、衛星観測技術の開発とデータ解析、および、計算機実験による理論計算を行うことを目的とした。具体的な研究実績としては、次の通りである。この結合系を衛星観測で明らかにするためには、複数衛星による観測が重要であるが、そのためには、高機能でしかも軽量化されたプラズマ波動観測器が必須である。そのため新しいデジタル技術、ソフトウェア技術を導入したプラズマ波動観測器を開発し、北極で行われたロケット実験に搭載して成功させた。ここで開発したプラズマ波動観測器は、将来の軽量化されたプラズマ波動観測器の一つのモデルとなるものである。また、衛星機上で直接、波動と粒子の相互作用をとらえることができる波動-粒子相関計(WPC:Wave-Particle Correlator)について基礎検討を行った。これまでのWPCが単純に波動と粒子を足し合わせていくだけであったのに対し、FPGAを使ってワンチップに収め、また、FPGA内におけるリアルタイムFFT処理による周波数バンド幅ごとの相関をとる手法などの検討を行った。また、FPGA評価ボードによる実際の設計も行うことができた。衛星データ解析ではReconnectionにおける電子の効果を示し、それがイオンスケールへと発展していくシナリオ解明に大きな道筋をつけた他、磁気圏境界層でのLower Hybrid Wavesの解析を行った。計算機実験では、大規模なビーム系の計算機実験を行い、電子ビーム、イオンビームから励起される波動が、それぞれ、背景のイオン、電子とカップリングしながらどのような非線形発展をしていくのかを広範囲なパラメータにおいて評価を行い、宇宙プラズマ中で発生しているイオン/電子ビーム不安定性の非線形発展を理解する上で重要なパラメータテーブルを用意することができた。


• 宇宙プラズマ中の静電孤立波形成過程の研究

  大村 善治, 向井 利典, 小嶋 浩嗣, 臼井 英之, 松本 紘

  日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 基盤研究(B), 京都大学, 1998年 - 2000年

  GEOTAIL衛星で観測されたプラズマ波動と粒子のデータ解析を行い、地球磁気圏尾部において静電孤立波が磁力線沿いに流れる高エネルギー電子フラックスによって運ばれていることを発見した。これは電子ビーム不安定性の計算機実験において静電波が形成される時のプラズマ条件と良い一致をしている。磁気圏尾部における多くの波形データについてこの伝搬方向と観測地点の統計をとった結果、静電孤立波の発生領域と考えられる地点が尾部における磁気中性点の近傍に位置していることが推定された。磁気リコネクションに関する粒子モデルの計算機実験を行い、磁気中性点近傍に電子を加速する過程が存在することを示した。また、電子ビーム不安定性のBump-on-Tail型の電子ビーム不安定性から静電孤立波が形成されることを2次元計算機実験において確認し、最終的には安定な1次元ポテンシャル構造が残ることが判明した。また二流体不安定性について2次元周期境界計算機実験を行い、磁力線沿いに高速度でドリフトする大振幅の静電孤立波と磁力線と斜めに伝搬する低域混成波がカップリングするために、2次元的な静電孤立波と低域混成波が安定して共存することが示された。さらに開放境界条件のモデルで電子ビームを左端から連続的に注入してBump-on-Tail不安定性をおこし、その非線形発展を追跡する計算機シミュレーションを行った。周期境界条件のもとで確認されている静電孤立波の生成過程は、電子ビームの先頭の部分でも同様に起こり、開放系においても静電孤立波が生成され安定に伝搬することが示された。BGK理論に基づいて静電孤立波の生成過程を解析し、二つの電子ホールが合体する過程は電子ホールの運動エネルギーが熱エネルギーに変換される不可逆過程であることを示した。


• 宇宙飛翔体アンテナと周辺プラズマとの相互作用に関する3次元計算機実験

  臼井 英之

  日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 奨励研究(A), 京都大学, 1998年 - 1999年

  本研究では、宇宙飛翔体上のアンテナ、それによる電波放射、観測、およびアンテナ周辺プラズマの相互関係を3次元電波粒子コードを用いた計算機実験で定量解析することが目的である。本研究の定量的解析により、実際の宇宙プラズマ空間での電波利用および観測の際に非常に有益になる工学的及び理学的な知見を得ることができる。 本年度は、アンテナ周辺のプラズマシース構造をより細かく解析するためにKEMPOにFDTD法で用いられているサブグリッド法を導入することを試みた。サブグリッド法とは微細なグリッド空間を粗いグリッド空間の一部に設け、局所的に高分解に物理を解き進める手法である。これまで、電磁波を解き進めるFDTD法では用いられてきたが、本手法をプラズマ粒子モデルに応用することを試みた。問題点は、違うグリッドシステムを通過する際の粒子にかかる電磁力の補正法であるが、少なくとも1次元モデルではその解決法を提案することができた。また、一方で、アンテナに高周波の電圧をかけた場合における近傍プラズマシースのダイナミクスを解析した。これまで理論的には電界強度の空間変化によって生じるポンデラモーティブ力によりアンテナ近傍プラズマの非線型応答が予測されていたが、本計算機シミュレーションにより、その基本的な物理を再現することができた。また、アンテナシースを伝搬するシース波動の基礎的な解析も行った。今後、これらの基礎的な研究をもとに、プラズマ中のアンテナ特性をプラズマ運動論を考慮したモデルを用いて解析を行う。計算機実験のグラフィック解析及び講演発表のため、本設備備品費でラップトップコンピュータを購入した。


• プラズマ波形多元解析と計算機実験の融合による磁気圏非線形波動力学の研究

  松本 紘, 小嶋 浩嗣, 大村 善治, 橋本 弘蔵, 岡田 裕子, 臼井 英之

  日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 基盤研究(A), 京都大学, 1996年 - 1999年

  平成4年度に科学衛星GEOTAILが打ち上げられ、プラズマ波動の波形観測が可能になり、その時間および空間変化に含まれる非線形性を抽出して解析できるようになった。本研究では、磁気リコネクションを含む境界層の物理において、電子プラズマ波動は本質的に重要である。本研究では、特に電子モードの電磁波、静電波に着目し、そこに内在する電磁界の飽和、プラズマの乱流、トラッピング、熱化、加熱・加速などのミクロな非線形波動力学過程を計算機実験により明らかにし、そこで得られた知見を衛星データの解釈にフィードバックをかけ、磁気圏物理学に残された重要な非線形問題を解決することを目指した。特にプラズマ波形データに対し、パターン認識等の様々な角度から多元解析を行い、計算機実験と組み合わせることにより、ミクロ非線形過程を解明することを試みた。 具体的には、高帯域静電ノイズ(BEN)、狭帯域静電ノイズ(NEN)、電子サイクロトロン高調波(ECH)、非線形ラングミュア波について、波形データから得られる位相・振幅情報と、計算機実験結果とを融合することによりプラズマ波動の発生機構、非線形過程に内在するミクロな物理素過程を解析した。 特に、広帯域静電ノイズ(BEN)の解明は本研究の重要な成果である。我々は、GEOTAIL波形観測からBENの波形が静電孤立波であることを明らかにし、既出の理論は全く誤りであることを示した。また、1次元計算機実験により、この静電孤立波は、電子ビーム不安定性により励起される非線形定常解(BGKモード)であることを明らかにした。この静電孤立波の定量的な統計解析を行うために、「ビットパターン」を用いて参照波形とのビット毎の排他的論理和をとることにより自動的に静電孤立波のみを抽出する手法を開発した。これによりパルス幅とデバイ長の関係、パルスの伝搬方向と電子ビームの関係などを定量的に明らかにし、計算機実験によって提唱されていた発生モデルとよく一致することを示した。


• 宇宙プラズマ中における波動-粒子相互作用の研究(複数衛星による観測と計算機実験による共同研究)

  松本 紘, 大村 善治, 橋本 弘蔵, 筒井 稔, 長野 勇, 向井 利典, ZELENYI L.M., ROUX A., 小嶋 浩嗣, GURNETT Dona, KLIMOV S.I., 村田 健史, 笠原 禎也, 臼井 英之, 八木谷 聡, KAISER M.L., BOUGERET Jea, 早川 基, 山本 達人, 飽本 一裕, 岡田 敏美, ANDERSON Rog, 木村 磐根

  日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 国際学術研究, 京都大学, 1996年 - 1997年

  ISTP衛星群をしめくくる欧州のCLUSTER衛星が打ち上がる予定であったが、その打ち上げ失敗により、本国際学術研究も計画の変更を余儀なくされた。しかし、それにもかかわらず、GEOTAIL,WIND,POLAR,Freja,AKEBONO衛星による共同研究は積極的に推進された。Type III Solar Burstや2fpエミッションのGEOTAIL,WIND衛星による共同観測によりその伝搬特性、発生場所の特定に成功した。また、Freja,GEOTAIL,WIND衛星によって観測されておる被変調電子プラズマ波に関する励起機構の研究に関しては、計算機実験によるその波形の再生に成功し、その発生メカニズムが従来考えられてきた波動波動の相互作用によるものではなく、粒子のトラッピングによる空間的な変調の影響である可能性を指摘することが出来た。AKR波動は、地球の磁気圏活動度と関係があるといわれるが、このAKRをGEOTAIL、POLAR、WINDによって同時観測を行い、その衛星の相対位置によってAKRが観測されたりされなかったりすることを明らかにし、レイトレイシングによる計算結果ともあわせて、磁気ローカルタイムの21-22時に発生源があることを確認した。一方、Freja衛星、GEOTAIL衛星、WIND衛星で観測されている被変調電子プラズマ波についてその発生原因を理論的に調べるための計算機実験モデルについての検討を行いその計算を開始した。また、AKEBONO、Freja衛星によるAuroral Hissの共同観測結果をレイトレイシングとの結果と比較し、その発生領域が高度11,000km程度であることを明らかにした。ESWの伝播方向解析と電子の速度分布関数との相関解析を行い、ESWの伝播方向に高エネルギーの電子分布が存在していることを明らかにし、計算機実験による発生モデルの検証を行った。


• 3次元計算機実験による宇宙飛翔体近傍のプラズマ電磁環境に関する研究

  臼井 英之

  日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 奨励研究(A), 京都大学, 1995年 - 1995年

  本研究の目的は、3次元計算機実験により飛翔体・建造物近傍のプラズマ及び電磁界応答の定量的解析を行なうことであり、これにより、実際の宇宙空間での建造物構築の際に非常に有益になる工学的及び理学的な知見を得ることができる。宇宙飛翔体の具体例としては、1次元に長い導体物システムとみなせるシャトル・テザ-衛星システムとブラックアウト、すなわち、地上との通信途絶が問題になる大気圏再突入宇宙機を考え、いずれも3次元計算機実験により宇宙プラズマとの相互作用について解析を行なった。以下に、研究成果をまとめる。 (1)計算機実験で使用する3次元電磁粒子コードの改良を行い、宇宙飛翔体に相当する物体をモデル空間に導体物として取り込む工夫を施した。 (2)宇宙飛翔体のモデルの一つとしてテザ-衛星系を用い、2次元及び3次元空間を用いてその計算機実験を行なった。 (3)高電位衛星近傍での電子シース形成の時空間発展を3次元的に追うことができ、磁場に垂直方向では密度の高いシース形成が確認された。 (4)テザ-系近傍での電磁界擾乱について調べ、テザ-内の過渡電流によるホイッスラ-波動パケットの励起、衛星近傍での電子-イオンの相対速度差によるビーム不安定性について定量的な解析を行なった。 (5)大気圏再突入宇宙機をモデルとした計算機実験を行ない、ブラックアウト(通信途絶)の再現に成功した。 (6)ブラックアウト時における機体近傍の電磁環境について定量解析を行ない、ブラックアウトの特性について定量解析を行なった。


• 複数の衛星による磁気圏プラズマ波動の研究

  松本 紘, BOUGERET Jea, ANDERSON Rog, 小嶋 浩嗣, GURNETT Dona, 村田 健史, 笠原 禎也, 八木谷 聡, 臼井 英之, 大村 善治, 岡田 敏美, 筒井 稔, 橋本 弘蔵, 長野 勇, 木村 磐根, GURNETT D.A., BOUGERET J.L, ANDERSON R.R

  日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 国際学術研究, 京都大学, 1994年 - 1995年

  平成7年度には、GEOTAIL衛星は、地球から30Re付近の近地球軌道にあり、WIND衛星も主に、昼間側の太陽風の定常観測状態にあった。一方、同年度8月には、ロシアの衛星INTERBALLが、3月には、米国の衛星POLARが打ち上げられ、ISTP衛星による磁気圏の総合観測体制がほぼ整ったといえる。これらの衛星のうち、INTERBALL、POLAR衛星は、打ち上げ後、まもないということで、具体的な共同観測については、来年度に行われる予定であり、本年度は、主に、WIND衛星との共同観測を昨年度までのAKEBONO、Freja,ULYSSES衛星との共同観測に加えて重点的に行った。以下に、交付申請書の調査研究実施計画の項目に従って研究成果を列挙する。 1.まず、惑星間衝撃波の観測でGEOTAILとWIND衛星で同時に観測を行った例において、WIND衛星で観測された磁場やプラズマの変化とそのGEOTAILでのある時間遅れでの観測、そしてそれに対応するプラズマ波動の強度の変化について解析を行った。その中には、衝撃波の到来とともにGEOTAILがバウショックを何度もよぎる現象がみられるものがあり、惑星間衝撃波の影響によりバウショックの位置が変化している様子を観測することができた。 2.磁気圏昼間側のショック領域全面で発生しているといわれている2fpエミッションの観測をWIND、GEOTAIL両衛星を用いて行い、その発生時間や周波数変化の時間差から、その発生領域がやはりショック全面にあることが確認された。現在その位置的な偏りについても、より多くのデータを集めて解析を行っている。 3.GEOTAILによって磁気圏内部で観測された「振幅変調をうけた電子プラズマ波」と同様な波形がWIND衛星によって太陽風中でも観測されていることがわかった。GEOTAILでの観測では、その波動の伝搬方向は外部磁場に対して平行、垂直の両者があることがわかっていたが、現在までのところWINDの方では平行伝搬のみがみつかっている。 4.POLAR衛星の打ち上げに伴う共同観測体制を整えるための情報交換をアイオワ大学と行っている。 5.POLAR衛星の打ち上げが遅れて本年度の3月になったため、具体的な共同観測は来年に執り行われることになる。 6.本研究課題に関連して投稿された論文リストは、本報告書の研究発表欄に列挙する。 以上が、交付申請書に書かれていた計画に対応する報告であるが、上述の他に、以下の項目についても共同研究を行った。 1.極域で観測されるイオンサイクロトロン波とイオンコニックス分布との相関をAKEBONO衛星とFreja衛星の共同観測で明らかにした。 2.極域で観測されるAKRの観測をGEOTAIL、WIND衛星で共同して行い、その観測が衛星の位置によってどのように変化してみられるかの評価をを行い、AKRの伝搬特性についての解析をおこなっている。 3.太陽バースト伝搬をGEOTAIL、WIND衛星で同時に観測し、その強度を比較することにより、両者の受信機の較正を行った。


• 磁気圏境界層・尾部領域のプラズマ波動及び波動粒子相互作用の計算機実験

  松本 紘, 臼井 英之, 小嶋 浩嗣, 大村 善治

  日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 一般研究(B), 京都大学, 1993年 - 1995年

  科学衛星GEOTAILが上がり、磁気圏境界領域および尾部領域における多彩なプラズマ波動の存在が明らかにされてきた。しかし、磁気圏プラズマは、不均一性及び、強い非線形性を示すため、衛星観測のような一点観測や、線形、準線形理論だけではプラズマ波動現象の十分な定量的解析は困難である。本研究では、磁気圏プラズマ中の非線形波動現象を再現できる粒子モデル計算機実験を用いて衛星観測結果の定量的説明を試みようとするものである。具体的な研究成果は、 (1)磁気圏尾部領域で頻繁に観測されるBEN(広帯域静電波ノイズ)と呼ばれる波動の発生機構の解明、2次元モデルを用いた計算機実験による解析 (2)磁気リコネクションの発生原因のひとつとして考えられている異常抵抗の発生メカニズムのハイブリッドシミュレーションによる解析 (3)GEOTAILで得られるプラズマ密度、プラズマ流速情報などに基づく計算機実験によるプラズマ波動不安定性解析、及び、観測される波動データと比較検討、 等が挙げられる。平成7年度は、平成5年度と6年度に行った計算機実験の解析に基づき、そのときまでに蓄積されるGEOTAILの観測データとの定量的比較を行ない、磁気圏境界領域および尾部領域におけるプラズマ波動と波動粒子相互作用に関する知見をとりまとめた(松本、大村、小嶋、臼井)。また、研究結果報告を取りまとめると同時に学術誌に結果を投稿した。


• 3次元計算機実験による再突入宇宙機のブラックアウトに関する研究

  臼井 英之

  日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 奨励研究(A), 京都大学, 1994年 - 1994年

  本研究では、地球往還型宇宙機が地球大気圏に再突入する際に生じるブラックアウト現象(通信途絶現象)の解析を3次元電磁粒子コード(KEMPO3D)で計算機実験を用いて定量的に行った。 まず、局所磁場印加によるブラックアウト回避法に関して必要となる磁場強度の評価と定式化を行なった。これにより放射電波エネルギーのプラズマ層透過率は最大30%程度という結果が得られた。低透過率の主な原因は、印加磁場が3次元ダイポールということが考えられる。磁力線に平行に伝搬する電磁波の一部がプラズマ層を直進透過することができないためである。 次に、電波放射によるプラズマ層のパラメータ計測法の開発と検証を行なった。最高プラズマ周波数に関しては、周波数掃引もしくはパルス波の利用によって推定が可能であることが分かった。次にアンテナからの直接波とプラズマ層による反射波の電界の干渉を機体表面上で計測し、幾何工学的に電波の反射点を推定する手法を提案し、その計算機実験を行った。その結果、プラズマ層の最高プラズマ周波数近傍の周波数をもつ電波により、プラズマ層の中心距離について推定できることが明らかになった。 プラズマ層の幅に関しては、計算機実験により理論反射点と推定反射点との誤差をあらかじめ計算しておき、この情報を基に実際の推定反射点のパターンから理論反射点、すなわちプラズマ層の密度プロファイルを得ることを考案した。 本研究を通じて、再突入宇宙機近傍の電磁環境のような容易に実際に実験を行うことの出来ないプラズマ中の電磁波の定量的解析には、3次元計算機実験が非常に有力な手段となりうることがわかった。


• 宇宙大型建造物と宇宙プラズマの電磁力学的相互作用の研究

  臼井 英之

  日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 奨励研究(A), 京都大学, 1993年 - 1993年

  本研究の目的は、近い将来宇宙空間に構築される宇宙ステーションなどの大型建造物と宇宙プラズマとの間の電磁力学的相互作用について計算機実験の手法を用いて定量的解析を行うことである。 本研究では、大型宇宙建造物の一例としてシャトルテザ-衛星系を採用する。1次元方向に長いテザ-導体系が地球磁場を横切る時に、V×B効果により周辺プラズマとの間に最大5kVの電位差が生じる。これにより、テザ-系近傍ではプラズマの加速加熱、通信計測障害と密接に関係するプラズマ波動励起等の現象が生じると考えられる。特に本研究では、テザ-システムがアクティブになり、定常状態に至る過度状態における高電位衛星近傍の電磁場擾乱に着目した。計算機シミュレーションでは、電離層を想定した磁化プラズマで満たされた2次元空間の中に導電体をおき、その電位をゼロからある高電位にした場合の過度応答について解析を行った。 衛星を周辺プラズマに対して高電位にすると、近傍電子は衛星からの強い電界に加速され衛星周辺に高密度のシースを形成する。このことにより、シース形成時には電子の特性周波数、すなわち、電子プラズマ周波数、及び、高域混成周波数における静電振動が卓越することが予想され、計算機シミュレーションでも確認された。電磁場については、高電位衛星近傍において低域混成周波数付近での擾乱が卓越していた。また、シースから少しはなれたプレシースと呼ばれる領域では電子とイオンの相対速度差による2流体プラズマ不安定性が成長することが計算機シミュレーションより明らかになった。 電磁場の擾乱については、電子のE×Bドリフトによる電流が地球磁場に垂直に過渡的に流れることになり、衛星近傍で擾乱が生じるものと考えられる。また、プラズマ不安定性は衛星の電子加速等に大きな影響を与えるため、それによって衛星の電流電圧特性が制御される可能性がある。これについては検討課題である。


• 科学衛星観測による磁気圏プラズマ波動解析及びその計算機シミュレーション

  競争的資金


• 宇宙飛翔体と宇宙プラズマの電磁力学的相互作用に関する研究

  競争的資金


• Spacecraft observation of Plasma waves in magnetosphere

  競争的資金


• Study on the Electrodynamic Interaction Between a Spacecraft and Space Plasma

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