| Project/Area Number |
23H00096
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Medium-sized Section 14:Plasma science and related fields
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
高橋 和貴 東北大学, 工学研究科, 准教授 (80451491)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
永岡 賢一 核融合科学研究所, 研究部, 教授 (20353443)
鷹尾 祥典 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 准教授 (80552661)
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| Project Period (FY) |
2023-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Discontinued (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥47,060,000 (Direct Cost: ¥36,200,000、Indirect Cost: ¥10,860,000)
Fiscal Year 2023: ¥15,600,000 (Direct Cost: ¥12,000,000、Indirect Cost: ¥3,600,000)
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| Keywords | 磁気ノズル / プラズマ / 電気推進 / プラズマ波動 |
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| Outline of Research at the Start |
磁気ノズル中のプラズマ輸送過程と磁気ノズルからのプラズマ離脱の理解・制御は，大電力磁気ノズルプラズマ推進機の性能を左右する現象である．特に，プラズマ中に自発的に誘起される乱れ・波動による電子輸送の理解と制御が求められている．本研究では，磁気ノズルプラズマ中の乱れ・不安定性・波動が駆動する磁力線を横切る電子輸送と電場によって加速されるイオン流束を実験的に評価し，プラズマ離脱現象の実証と理解，そしてその制御法を開拓する．これによりプラズマ不安定性の陽的な利活用を実証することで，推進機の作動実証とプラズマ物理学の新展開を図る．
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| Outline of Annual Research Achievements |
乱れが駆動する磁気ノズルからのプラズマ離脱現象の理解と制御を目的とし，真空部品調達により，真空排気系の増強に関して準備を進めた．現有の真空装置においては，セラミックス部材および真空装置への信号導入を可能とする真空部品の整備を行い，静電プローブによる密度および電位揺動の検出系を作成する為に必要な環境整備を実施した．静電プローブのフローティングポテンシャルを複数チャンネルで計測可能な多チャンネルデータロガーのデータ取得プログラムの作成，25本のプローブを配列した多チャンネルプローブを製作し，信号取得が可能な状況を確認した．その結果，数10kHz帯に大振幅の波動が再現性良く発現することを実験的に確認し，今後の乱れによる粒子輸送現象と波動特性を調査することが可能であることを確認した．
さらにはプラズマからの自発光信号の時間分解検出を実施する為に，光パワーメータ―や光学部品を設置するためのコンポーネント部材を調達し，光信号計測系の構築に着手した．また，高速で中性粒子圧力変動の計測が可能なキャパシタンスマノメータを導入し，信号計測を試みた．その結果，数10kHz帯に現れる光揺動信号の存在が確認され，今後輸送現象を調べるための技術的知見を獲得した．
また，国際共同研究として，オークランド大学所有の実験装置において静電揺動計測を行い，イオンサイクロトロン周波数近傍の揺動が発現することを国際共同研究により明らかにし，波動特性の詳細計測に向けた議論を実施した．
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| Research Progress Status |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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