無衝突プラズマ（Collisionless plasma、collisionless plasmas）は、核融合・プラズマ物理学の現象。粒子間の衝突が無視できるほど稀で、粒子の運動は主に電磁場との波動–粒子相互作用によって決まるプラズマ状態である。磁場閉じ込め核融合プラズマや宇宙プラズマなどで現れ、無衝突衝撃波やランダウ減衰、ワイベル不安定性など多様な現象の理解に不可欠である。この用語集が追う論文のうち、タイトルにこの主題が現れるものは115本ある。比重が最も大きかったのは2005–2009年で、その期間の論文の0.34%を占めた。直近の2025–2029年では0.10%。
New concept.
推移
研究の変遷
1970–19842本 · 0.08%
初期の孤立した現象としての無衝突プラズマ
この時代は、無衝突プラズマが電磁気的現象の一つとして扱われ、磁気流体力学やrfエネルギー結合といった個別のテーマと結びついていた。代表的な論文として、1970年のMHD乱流のスペクトルと1975年のrfエネルギー生成法が挙げられる。
同時に語られた主題電磁流体力学
この時代の論文から
- The spectra of magnetohydrodynamic turbulence in collisionless plasmaNuclear Fusion 1970
- Simple method of generating and coupling rf energy to a reactive collisionless plasmaReview of Scientific Instruments 1975
1985–19944本 · 0.07%
磁気リコネクションや不安定性との関連
無衝突プラズマは磁気リコネクションやケルビン・ヘルムホルツ不安定性、サイクロトロン波などのプラズマ現象と関連づけて研究され始めた。粒子シミュレーションによる駆動磁気リコネクションの研究や、イオン温度不連続の減衰、渦内の異常イオン混合が代表的である。
同時に語られた主題磁気リコネクション、ケルビン・ヘルムホルツ不安定性、サイクロトロン波
この時代の論文から
- Ultrarelativistic cyclotron waves in cold collisionless plasmasPlasma Physics and Controlled Fusion 1985
- Decay of an ion temperature discontinuity in a collisionless plasmaPlasma Physics and Controlled Fusion 1993
- Particle simulation study of driven magnetic reconnection in a collisionless plasmaPhysics of Plasmas 1994
- Anomalous ion mixing within a Kelvin-Helmholtz vortex in a collisionless plasmaPHYSICAL REVIEW LETTERS 1992
1995–200416本 · 0.16%
アルフヴェン波と波動・粒子相互作用の深化
アルフヴェン波との関連が顕著になり、長いアルフヴェン波列の運動論的理論やランダウ流体アプローチによる研究が行われた。また、準線形理論を用いた高周波加熱・電流駆動の研究や、アルフヴェン波のフィラメンテーション不安定性も扱われている。
同時に語られた主題アルフヴェン波、遮蔽、磁気リコネクション、ラーモア半径、ランダウ減衰、高調波発生
この時代の論文から
- Decay of an ion density discontinuity in a collisionless plasmaPlasma Physics and Controlled Fusion 1997
- The role of collisions in the quasilinear theory of radio-frequency heating and current drive in nearly collisionless plasmasPlasma Physics and Controlled Fusion 2004
- Long-Alfvén-wave trains in collisionless plasmas. I. Kinetic theoryPhysics of Plasmas 2003
- Long-Alfvén-wave trains in collisionless plasmas. II. A Landau-fluid approachPhysics of Plasmas 2003
2005–201449本 · 0.32%
多様な現象への展開とシミュレーションの進展
磁気リコネクション、ワイベル不安定性、衝撃波、プラズマシース、ランダウ減衰など、多岐にわたる現象と結びついた研究が展開された。ドリフト運動論的シミュレーションツールDK-1Dの開発や、真空中への球状膨張の自己相似解、イオンフロントの解析が代表的である。
同時に語られた主題磁気リコネクション、ワイベル不安定性、衝撃波、プラズマシース、ランダウ減衰、テアリングモード
この時代の論文から
- DK-1D: a drift-kinetic simulation tool for modelling the shear Alfvén wave and its interaction with collisionless plasmaPlasma Physics and Controlled Fusion 2008
- Spherical expansion of a collisionless plasma into vacuum: self-similar solution and ab initio simulationsPlasma Physics and Controlled Fusion 2009
- Weibel instability and quasi-equilibria for collisionless plasmasPlasma Physics and Controlled Fusion 2010
- Ion front in an expanding collisionless plasmaPlasma Physics and Controlled Fusion 2011
2015–202643本 · 0.17%
応用と基礎の両面での継続的発展
トカマクにおける確率的開放磁力線上の衝突なし輸送、κ分布電子に対する一般化されたシース条件、駆動磁気リコネクションの物理過程などが研究されている。また、プラズマ乱流や衝撃波、磁気流体力学との関連も見られ、無衝突プラズマの理解が深まり続けている。
この記述以降に論文が追加されている
同時に語られた主題磁気リコネクション、プラズマ乱流、衝撃波、テアリングモード、プラズマ平衡、非中性プラズマ
この時代の論文から
- Collisionless plasma transport mechanisms in stochastic open magnetic field lines in tokamaksNuclear Fusion 2021
- The generalized criterion for collisionless plasma sheaths with kappa distributed electronsPlasma Physics and Controlled Fusion 2020
- Perpendicular diffusion of energetic particles in collisionless plasmasPhysics of Plasmas 2015
- Physical processes of driven magnetic reconnection in collisionless plasmas: Zero guide field casePhysics of Plasmas 2015
この数字の作り方
- 数え方 —
- 同じものが別の名前で書かれていてもまとめて数えている（Collisionless plasma、collisionless plasmas など）。綴りが変わった時期に推移が動いて見える、ということは起きない
- 割合 —
- その時代の収録論文全体に占める比率。コーパスは1970年代より2010年代のほうが9倍大きいため、本数のままではほとんどの主題が右肩上がりに見えてしまう
- 記述 —
- その時代の論文・共起する主題・登場する装置だけを根拠にAIが書いている
- 冒頭の定義 —
- 用語そのものの説明だけは、論文11本の要旨を読ませたうえでAIの分野知識で書かせている。ここだけは収録論文に書かれていることの要約ではない
- 範囲 —
- 収録は6誌に限られる。ここで減っていることは、分野がその取り組みをやめたことを意味しない