スフェロマック・プラズマ生成における磁東増幅に関する研究

• Project/Area Number: 62580012
• 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: Himeji Institute of Technology
• Principal Investigator: 宇山 忠男 姫路工業大学, 工学部, 教授 (00093378)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 永田 正義 姫路工業大学, 工学部, 助手 (00192237)
• Project Period (FY): 1987
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1987)
• Budget Amount: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,600,000); Fiscal Year 1987: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,600,000)
• Keywords: スフェロマック・プラズマ / プラズマガン / 磁東増幅 / 磁東変換 / 緩和現象

Research Abstract

姫路工大スフェロマック実験研究では, 実験装置(装置名:FACT)の建設が昭和61年10月からはじまり, 昭和62年6月に電源部が, 同年7月に装置本体が完成した. 本装置の建設において, 当該研究によってFACT装置の磁束増幅部の設計・製作を行った. 引き続いて同年8月からスフェロマック・プラズマの生成実験を開始した. はじめは, 既設及び増設(当該研究で購入)のコンデンサを用いて磁化同軸プラズマガンの放電によってプラズマを生成し, そのための最適運転条件をサーベイした. この実験において, 真空容器内の真空状態を良好にするために放電洗浄を行い, その効果を四重極質量分析器(当該研究で分析器の制御電源を購入)を用いて残留ガスを調べた. これによって真空状態とプラズマ生成の関係を調べた. その後, ガンから噴射されたプラズマを磁束増幅(以下FAと略記する)領域へ移送し, 種スフェロマック・プラズマを生成した. この実験では, 従来の磁化同軸プラズマガンと異なり, 内部電極がFA領域まで伸びているので, プラズマは同軸円筒の中を移動することになり, 従来の場合よりプラズマ移送が難しいことが明らかになった. FA領域内ではスフェロマック生成過程では, 主に多チャンネル磁気探針を用いて磁場分布を測定し, 種スフェロマックの磁場配位形成過程を調べた. 本方式ではFA領域に入射したプラズマをFAコイルのつくる磁場の障壁で停止させることが特徴であり, 本研究の重要課題である. 磁気短針による磁場分布測定から, プラズマがFA磁場によってFA領域内に停止されることが明らかになった. FA領域に種スフェロマック・プラズマが形成されると同時にFA過程が進行するが, この過程におけるプラズマ内の磁場分布の時間変化が調べられた. 測定結果は, FA過程におけるプラズマ磁場の増大を示した. 今後はFA過程での磁束変換を伴う緩和現象について調べる.