負イオンプラズマの物性的研究

1989 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 63460219
• Research Institution: TOHOKU UNIVERSITY
• Principal Investigator: 佐藤 徳芳 東北大学, 工学部, 教授 (40005252)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 石黒 静児 東北大学, 工学部, 助手 (10193301) ; 津島 晴 東北大学, 工学部, 助手 (90171991) ; 飯塚 哲 東北大学, 工学部, 助教授 (20151227) ; 畠山 力三 東北大学, 工学部, 助教授 (00108474)
• Keywords: 負イオンプラズマ / プラズマ物性

Research Abstract

電子がほとんどない、負イオンと正イオンとから成る負イオンプラズマを生成し、その物性的性質を実験的に研究することを目的とした。
本年度は最終年度にあたり、昨年度成功した負イオンプラズマ生成技術を更に発展させ、電子の割合を10^<-4>以下にすることができた。ただし、この比率が10^<-5>程度においては、その測定が極めて困難であることもわかった。
また、負イオンプラズマの物性を明らかにするため、特にイオン音波の詳細な測定を行い、同時に理論的解析にも努力し、実験と理論との良い一致を見ることができた。負イオンの数の増加に伴い、イオン音波の位相速度が大きくなるとともに、大きな分散が現われることは、極めて興味ある結果である。
一方、静電イオンサイクロトロン不安定、ドリフト波不安定についても有用なデ-タを得て、理論的に吟味をした。負イオンの増加によってプラズマが乱れ易くなる原因が、主にドリフト波不安定の増長に原因することが判明し、理論との一致を見たことは大きな成果であった。
負イオンプラズマに関する成果を、プラズマ理工学国際会議(1989年、ニュ-デリ)において、招待講演として発表することができたが、今後更に発展させるつもりである。

Research Products

• [Publications] N.Sato: "Potential Formation in a High-Speed Plasma Flow along converging Magnetic Field Sines" Physical Reviero Setters. 61. 1615-1618 (1988)
• [Publications] N.Sato: "Negative Ion Plasma" Proc.of 1989 International Conf.on Plasma Phys.,New Delhi(Invited).