2022 Fiscal Year Annual Research Report
Volumetric recombination in anisotropic non-equilibrium real plasma
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19H01869
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
岡本 敦 名古屋大学, 工学研究科, 准教授 (50396793)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高橋 宏幸 東北大学, 工学研究科, 講師 (30768982)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 境界層プラズマ / 再結合プラズマ / 衝突輻射モデル / ダイバータプラズマ / 電子エネルギー分布 / 電子サイクロトロン共鳴 / レーザートムソン散乱計測 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的である、体積再結合過程の誘起と電子エネルギーテイル成分の影響解明のため、以下の項目を実施した。
・ガス供給方法の改善とマイクロ波パワー吸収の効率化により、高密度ヘリウムプラズマをダイバータ試験領域に導入した。受動分光計測システムにより線スペクトル放射を観測した。ガス供給の実験条件を走査することで、高励起状態ヘリウム原子からの線スペクトル放射が明瞭に観測されるプラズマを得ることができた。これにより体積再結合過程が誘起されていることを電子サイクロトロン共鳴プラズマにおいて初めて明らかにした。並行して中間流および粘性流条件における中性ガス圧力分布の計算手法を確立した。
・電子エネルギー分布の非等方性を直接計測可能なレーザートムソン散乱計測システムを構築した。レーザーパワーをモニタしながら光軸調整を行った。コンパクトかつ幾何学的制約の多いシステムでありながら実用に耐えうる迷光レベルであることをレイリー散乱のガス圧力依存性により確認した。初期的な散乱スペクトルの取得に成功した。
・衝突輻射モデルを用いて線スペクトル強度からヘリウム原子・イオンの価数分布を決定する手法を考案し、ガス圧力やプローブ計測結果との比較を行った。電子エネルギーのテイル成分が存在することで線スペクトル強度から得られた価数分布に系統的なずれが生じることを見出した。
・間歇的に発生する高電子温度のプラズマの浮遊電位に条件付き平均法・相互相関係数などの解析を適用し、磁力線に沿って伸びた空間構造を収束磁場配位において初めて明らかにした。電子からイオンへのエネルギー伝達の観点からイオン温度の条件付き平均法による計測を行った。
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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