電子ホールとイオン波リリトンの結合による定常パルスの研究

• Project/Area Number: 62580003
• Research Category: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: プラズマ理工学
• Research Institution: Shizuoka University
• Principal Investigator: 佐伯 紘一 静岡大学, 教養部, 助教授 (90005546)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 天岸 祥光 静岡大学, 教養部, 教授 (10042409)
• Project Period (FY): 1987
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1987)
• Budget Amount: ¥2,400,000 (Direct Cost: ¥2,400,000); Fiscal Year 1987: ¥2,400,000 (Direct Cost: ¥2,400,000)
• Keywords: 電子ホール / イオン波リリトン / ブラソフプラズマ

Research Abstract

以下の研究結果を得た.
1.イオン波ソリトンと電子ホールによる結合パルスの理論的検討
(1)定常結合パルス解の検討
Sagdeevポテンシャル法を用いて、電子温度を有限、イオン温度を零とした時の定常解を求めた結果、通常のイオン音波は電子ホ-ルの存在により大きく影響を受ける。詳しい計算によると定常解はソリトンとホ-ルが結合しており、その伝播速度∪はイオンが反射されDない条件e〓rYbdintgmax/(1(1)2+)m∪^2<1の範囲内であれば定常解の最大振幅〓rYbdintgmaxとホ-ルの大きさが大きいほど増大することが判った。D特にe〓rYbdintgmax/1/2m∪^2が1に近い場合が重要でこの時イオン・電子ともに大きく変調された新しい定常パルス解-結合ホ-ルソリトンが存在することを初めて示した。
(2)結合パルスの計算機シミュレーション
計算機により結合パルスの励起法を検討した. 静止電子中にイオン波を励起しておき大振幅の長波長大振幅電子波を通過させたところ, 電子がビーム状になることによりBuneman不安定が生じ, その結果生まれたホールがソリトンと結合して遅いソリトンが突然高速まで加速されることが判明した. この事はイオンの加速に関係しており重要である.
2.イオン波ソリトンと電子ホールの相互作用・結合パルスの室内実験
プラズマエミッタを用いて生成した無衝突プラズマ中にまずイオン波ソリトンを励起しそこに大振幅電子波を伝播させた. ソリトンは大振幅電子波の通過に伴ないその振幅が増大しかつ複雑な形状に変化しながら伝播した. この伝播波形はそ構造の中に結合パルスを含んでいると考えられるが, 理論で予想されるほど単純な形状にはならない. 現在実験結果の解析を実行中である.

Research Products

• [Publications] Koichi Saiki: Journal of Physical Society of Japan.