RFPの自己組織化における高エネルギー荷電粒子の役割とその生成機構

1992 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ダイナモ / 高エネルギー電子 / 磁気揺動 / X線プローブ / 方向性プローブ

Research Abstract

本研究は、京都工芸繊維大学のRFP装置であるSTE-2において高エネルギー電子およびイオンの測定を行い,それらの生成機構を明らかにすることを目的とした.本年度は,初年度に製作した金属ターゲットと半導体検出器を組み合わせたX線プローブを用いて,STE-2近接シェル放電において高エネルギー電子の測定を行った.その結果,以下のことが明らかになった。(i)STE-2RFPプラズマの周辺領域(r/a>0.7)に,400-600eVの平均エネルギーをもつ電子が存在する。(ii)この高エネルギー電子は磁力線に沿ってほぼ一方向(中心部の電場で加速されて磁力線に沿って周辺部に漏れ出る方向)に流れている.(iii)高エネルギー電子密度は充填ガスの圧力とともに減少する.(i),(ii)は従来のRFPの結果と同じであるが,(iii)の圧力依存性はSTE-2で初めて観測された実験事実であり,高速電子の生成機構のモデルとともに詳しく検討する必要がある.これらと並行して,方向性プローブと磁気プローブを組み合わせたEMFプローブについて検討を行い,ある条件の下では<UV^^〜XIB^^〜>起電力(MHDダイナモ起電力)を測定できることがわかった.また,高エネルギーイオンの測定のためにマルチグリッド静電エネルギー分析器を製作した.主に時間的制約のため静電的測定には至らなかったが,本研究を通してSTE-2RFPにおける高エネルギー電子について,その生成機構に関する重要な知見が得られ,当初の目的は達成されたと考える。

Research Products

• [Publications] H.Arimoto: "Obserbation of m=o Structure with Streak Picture in a RFP Having Large Magnetic Reynolds Number" Jpn.J.Appl.Phys.30. 1482-1486 (1991)
• [Publications] H.Arimoto: "Coupling of Tearing Modes in Normal RFP Discharge" J.Phys.Soc.Jpn.61. 1202-1210 (1992)
• [Publications] 政宗 貞男: "RFPにおける非線形現象と自己組織化" 核融合研究(プラズマ・核融合学会誌). 68. 268-278 (1992)
• [Publications] S.Masamune: "Effects of Boundary Conditions on Magnetic Fluctuation Behavior in a RFP Produced in Non-Bellows Metal Liner" Plasma Phys,and Controlled Fusion. 35. 209-218 (1993)
• [Publications] S.Masamune: "The STE-2 Reversed Field Pinch Apparatus" Mem.Fac.Eng.and Design,Kyoto Inst.of Tech.42. (1993)