多チャンネル可視光検出器を用いた電磁流体渦構造の解明

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10480096
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 安藤 晃 東北大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (90182998)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 服部 邦彦 東北大学, 大学院・工学研究科, 助手 (90261578) ; 犬竹 正明 東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (90023738)
• Keywords: 電磁流体 / プラズマ流 / 可視光検出器 / 渦 / トモグラフィー / アルフェン波

Research Abstract

本研究の目的は、空間的時間的に変動する高密度高べ一タプラズマ中での電磁流体現象を観測するために多チャンネルの可視光検出器を製作し、プラズマ流中における渦構造の安定性やその内部構造の時間変化を発光強度分布から測定し、その物理機構および巨視的安定性を実験的に明らかにすることである。
昨年度に引き続き、さらに13ch分の観測用検出器アレイの製作を行い特性評価を行った。さらに、取得したCT画像を再構成するための多点データ解析プログラムを作成した。
一方、実験においては、まず高速電子シャッター付きCCDカメラを用いてプラズマ2次元像を撮影した。CCDカメラのレンズ前面には多層膜フィルタが取り付けられており特定の波長のみを透過する。ここではHeプラズマを用いているのでフィルターとしてHeI(5876Å)、HeII(4686Å)を使用した。ただし、このカメラはプラズマ1ショットで1枚の画像のみしか撮影できず時間変化までは分からない。測定対象としては、プラズマ中に渦を生成するために前年度から実験をすすめてきたアルフェン波励起用ロゴスキーコイルにループ型コイルを組み合わせたヘリシティーアンテナを用いた渦励起実験である。ループコイルに準定常電流を流し、外部磁場に対して逆方向の磁場を生成しアンテナ周りに閉じた磁力線を形成しロゴスキー型コイルに振動電流を流した。その時の2次元像を得る事ができた。今後は、先に製作した検出器アレーを用いて空間的時間的な情報を詳しく調べ高速度プラズマ流中での電磁流体渦の安定性などの物理過程を詳細に実験的に明らかにする。

Research Products

• [Publications] M.Inutake: "Supersonic Plasma Flow in a Magnetic Nozzle"26th International Electric Propulsion Conference. IEPC-99-175. (1999)
• [Publications] A.Ando: "Mach-Probe Characteristics in a Magnetized Plasma Flow"26th International Electric Propulsion Conference. IEPC-99-180. (1999)