マッハプローブによる磁力線に沿ったプラズマ流速の測定

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09680459
• Research Institution: Shizuoka University
• Principal Investigator: 天岸 祥光 静岡大学, 理学部, 教授 (10042409)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 佐伯 紘一 静岡大学, 理学部, 教授 (90005546)
• Keywords: マッハプローブ / プラズマ流速 / マッハ数 / 粘性係数 / アルヴェン波

Research Abstract

2年間の研究から、マッハプローブによる磁力線方向のプラズマ流速測定の理論、実験について、次のようなことが明らかになってきた。
1) Chung等が提案していた方法での流速の測定方法では、トカマクなどの核融合関係の装置で問題となっている、いわゆるリサイクリングの問題が起き、理論どおりの測定は無理である。
2) しかし、我々が本研究で開発した新しい方法では、その問題が軽減又は皆無にできる事が分かった。
3) 新しい方法とは、マッハプローブの前面(プラズマ流の方向)にセパレータを置き、その時のイオン流と、セパレータの無い場合のイオン流の比から流速(マッハ数)を決めるものである。
4) プローブによる流速の測定の信憑性を得るために、アルヴェン波を上流、下流両方から伝播させ、その位相速度の差から本来の流速を求め比較した。
5) その結果、実験誤差及び理論上の拡散項の近似による誤差の範囲内で両者はかなり良い一致を見ることができ、このマッハプローブの有効性が実証された。
6) また、この方法で粘性係数も決定できることになる。このような簡便な方法でプラズマの粘性係数が決定できるのは、画期的である。

Research Products

• [Publications] Y.Amagishi: "Plasma Flow Measurements using a Mach Probe Calibrated by Alfven waves" 1998 ICPP & 25th EPS Conf.on Coutr.Fusion and Plasma physics. ECA22C. 1610-1613 (1998)
• [Publications] Y.Amagishi: "Plasma Flow Measurements with Mach Probe" Journal of Physical Society of Japan. 67・11. 3774-3778 (1998)