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無電極粒子加速を目指した永久磁石利用へリコン波プラズマ源の開発

Research Project

Project/Area Number 19840003
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (Start-up)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Plasma science
Research InstitutionIwate University

Principal Investigator

高橋 和貴  岩手大, 工学部, 助教 (80451491)

Project Period (FY) 2007 – 2008
Project Status Completed (Fiscal Year 2008)
Budget Amount *help
¥3,066,000 (Direct Cost: ¥2,670,000、Indirect Cost: ¥396,000)
Fiscal Year 2008: ¥1,716,000 (Direct Cost: ¥1,320,000、Indirect Cost: ¥396,000)
Fiscal Year 2007: ¥1,350,000 (Direct Cost: ¥1,350,000)
Keywords永久磁石 / 高周波放電 / ダブルレイヤー / プラズマ電位構造 / イオンエネルギー分布関数 / イオン加速
Research Abstract

直径26cm,長さ30cmのステンレス製真空容器にガラス管を接続した真空容器の設計製作を行い,ガラス管周辺に可動式永久磁石アレイ二組を設置することで,下流側にカスプ磁場の存在しない発散型磁場配位の形成を実現した.真空容器内部にアルゴンガスを導入した後に,高周波ループアンテナに13.56MHz,250Wの高周波電力を,整合回路を介して投入することで最大5×10^<11>cm^<-3>の高密度プラズマの生成に成功した.また,静電イオンエネルギーアナライザーの設計製作を行い,更にパルスラングミュアプローブ法を用いたイオンエネルギー分布関数の計測回路の設計・製作を行った.その結果,イオンエネルギー分布関数の高精度計測が可能であることを示した.
上述の計測系を用いて,生成したプラズマのパラメータ計測を行ったところ,2mTorr以下の低圧力領域において,磁力線が発散する領域において急激な電位降下が起こることを観測した.また,この電位降下の値はアルゴンガス圧を下げるに伴い上昇していくことを実験的に明らかにした.ここで観測される電位構造は,ダブルレイヤー形成及びボルツマン則に従う電位形成という両者の観点から検討した結果,ダブルレイヤー形成によって電位降下が起きていることを明確に示した.更に電位下降の下流側においてイオンエネルギー分布関数の計測を行い,ダブルレイヤー形成に伴う静電イオン加速が起きていることを明らかにした.

Report

(1 results)
  • 2007 Annual Research Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2007

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (2 results)

  • [Journal Article] Measurement of the energy distribution of trapped and free electrons in a current-free double layer2007

    • Author(s)
      K. Takahashi
    • Journal Title

      Physics of Plasmas 14

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Field-aligned and transverse plasma-potential structures induced by electron cyclotron waves2007

    • Author(s)
      K. Takahashi
    • Journal Title

      Applied Physics Letters 91

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] ヘリコンダブルレイヤープラズマ中の電子エネルギー分布関数測定2007

    • Author(s)
      高橋和貴
    • Journal Title

      プラズマ核融合学会第24回年会講演予稿集

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Journal Article] 不均一加熱によるECR駆動ダブルレイヤーの崩壊2007

    • Author(s)
      高橋和貴
    • Journal Title

      プラズマ核融合学会第24回年会講演予稿集

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] 不均一加熱によるECR駆動ダブルレイヤーの崩壊2007

    • Author(s)
      高橋和貴
    • Organizer
      プラズマ核融合学会第24回年会
    • Place of Presentation
      イーグレ姫路
    • Year and Date
      2007-11-29
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] ヘリコンダブルレイヤープラズマ中の電子エネルギー分布関数測定2007

    • Author(s)
      高橋和貴
    • Organizer
      プラズマ核融合学会第24回年会
    • Place of Presentation
      イーグレ姫路
    • Year and Date
      2007-11-28
    • Related Report
      2007 Annual Research Report

URL: 

Published: 2007-04-01   Modified: 2016-04-21  

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