2001 Fiscal Year Annual Research Report
| Project/Area Number |
12480117
|
|---|
| Research Institution | Shizuoka University |
|---|
Principal Investigator |
天岸 祥光 静岡大学, 理学部, 教授 (10042409)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
津鳥 晴 横浜国立大学, 工学研究院, 助教授 (90171991)
田中 雅慶 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 助教授 (90163576)
|
|---|
| Keywords | アルヴェン波 / グローバルアルヴェン波 / キンク不安定 / フルート不安定 |
|---|
| Research Abstract |
今年度は、実施計画に従いMPDアークジェットの電流によるMPD不安定性の励起について、実験、理論の両面から詳細な研究を行った。
・MPDにより励起される2種類の波動の種類は、グローバルアルヴェン波(GAE)とMHD表面波と考えていたが、m=1のモードはアルヴェン圧縮波(fast wave)であり、m=0のモードは予想通りGAEであることがほぼ明らかとなった。
・これらの2つのモードはMPD近傍のアーク電流の存在領域で発生し、その後無電流領域を2つのモードで磁力線に沿って伝播していることも明らかとなった。
・従って、MPD電流(プラズマ中の流れ方は、やや複雑である)によるキンク不安定性とフルート不安定性の発生と考えられるが、それがその後2種類のアルヴェン波となって伝播する現象の観測はおそらく始めてであろう。
・そこで、それを理論的に裏付けるために、2種類の方法でシミュレーションを行った。第1番目の方法は、電流効果を単純化し、電流による磁場は大きくないとしてシアレス磁場を仮定する。プラズマ密度は一様かステップ状にする。
・その結果、m=1モードは、400Aで実験と同じ波数の不安定性が発生することがわかった。この400Aは壁から中心のカソードへ流れくむ電流値に相当し、プラズマ中の正味の電流値であり、実験結果と矛盾しない。
・m=0モードは、400Aでは励起できず、カソードへ流れ込む全電流4500Aで初めて実験で得られた波数と同じ不安定性が発生した。従ってこのモードはMPDカソードのごく近辺で発生しているものと思われる。
|
