RFPの自己組織化における高エネルギ-荷電粒子の役割とその生成機構

1991 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 03680011
• Research Institution: Kyoto Institute of Technology
• Principal Investigator: 政宗 貞男 京都工芸繊維大学, 工芸学部, 助教授 (00157182)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 飯田 素身 京都工芸繊維大学, 工芸学部, 助手 (80211712)
• Keywords: RFP / 自己組織化 / MHD緩和 / ダイナモ / 磁気リコネクション / 異常加熱

Research Abstract

本研究の目的は,STEー2RFP装置における非熱的高エネルギ-電子およびイオンの測定ならびにプラズマ中の速度の揺らぎおよび磁場の揺らぎの直接測定から,自己組織化(MHD緩和)における高エネルギ-粒子の役割と生成機構を明らかにすることである。本年度は以下の結果を得た。STEー2装置において磁場の揺らぎのモ-ドスペクトルおよび内部構造を測定した。ポロイダルモ-ド数mは0,1が主要である。トロイダルモ-ド数nは10付近および1〜2が主要であり,Δn〜30程度の広がりを示す。磁場の揺らぎの内部構造はm=1テアリングモ-ドの線形固有関数の構造と概略一致する。次に,SSBD(シリコン表面障壁型ダイオ-ド)と金属タ-ゲットを組合せたX線プロ-ブを製作し,軟X線吸収法により電子のエネルギ-分布を評価した。導体シェルを取外した抵抗の高い放電では,電子温度50eV程度のバルク電子に加えて温度300eV程度の高エネルギ-成分が存在することがわかった。イオンの速度(プラズマ流速)測定のために多重グリッド型静電工エネルギ-分析器および方向性プロ-ブを設計,製作した。それらの一連の実験の過程で導体シェルの近接性がRFPプラズマの安定性(揺らぎのレベル)および放電抵抗におよぼす影響が定量的に調べられた。この結果に基いて,放電特性をさらに改善するために放電管に密着した導体シェルを装着し,現在放電調整を行っている。高エネルギ-電子の時間的および空間的振舞,MHDダイナモの直接測定,イオンに関する計測は改善された放電条件下で実施される。一方,簡約化されたMHD方程式系に基くシミュレ-ションも進められている。場の量を平均場と揺動場に分離するが,このうち平均場の時間発展を記述する部分が完成した。現在揺動場に関する部分のコ-ドを作成中である。

Research Products

• [Publications] S.Masamune: "Characterization of Normalー and HighーFluctuation Discharges in STPー3M Reversed Field Pinch" Proc.Workshop on Physics of Alternative Megnetic Confinement Schemes,Varenna,1990.895-902 (1991)
• [Publications] H.Arimoto: "Observation of m=0 Structure with Streak Picture in a Reversed Field Pinch Having Large Magnetic Reynolds Number" Japanese Journal of Applied Physics. 30. 1482-1486 (1991)