Generation of Lower-Hybrid Cavitons and Particle Acceleration in a Laboratory Plasma

• Project/Area Number: 19540524
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Plasma science
• Research Institution: Tokai University
• Principal Investigator: TANIKAWA Takao Tokai University, 総合科学技術研究所, 教授 (70207174)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): SHINOHARA Shunjiro 九州大学, 総合理工学研究院, 准教授 (10134446)
• Project Period (FY): 2007 – 2008
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2008)
• Budget Amount: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000); Fiscal Year 2008: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2007: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
• Keywords: プラズマ物理 / プラズマ波動現象 / スペース・プラズマ / 低域混成波 / 非線形プラズマ波動 / キャビトン / ヘリコン・プラズマ / 粒子加速現象 / イオン加速 / モード変換

Research Abstract

磁化プラズマ中に生じる波動の1つである低域混成波が局所的に密度の低い窪み(と言っても磁力線方向に長く、磁場と直角方向に局在しているのだが)内に捕捉された形の"非線形"プラズマ波動が"低域混成波キャビトン"である。スペース・プラズマ中で重要な役割を果たしていると考えられている。これを世界で始めて自発的に実験室プラズマ中に発生させることに成功した。さらに、低域混成波キャビトンによるプラズマ粒子の加速現象の徴候を観測した。

Research Products

• [Journal Article] 低域混成波キャビトンの生成と粒子加速 (2009)
  • Author(s): 谷川隆夫、篠原俊二郎
  • Journal Title: スペース・プラズマ研究会論文集 (印刷中)
• [Journal Article] Characteristics of Large Diameter, High-Density Helicon Plasma with Short Axial Length Using a Flat Spiral Antenna (2009)
  • Author(s): T. Motomura, K. Tanaka, S. Shinohara, T. Tanikawa, and K.P. Shamrai
  • Journal Title: JPFR Series (in press)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Development of High-Density Helicon Plasma Sources and Their Applications (2009)
  • Author(s): S. Shinohara, T. Hada, T. Motomura, K. Tanaka, T. Tanikawa, K. Toki, Y. Tanaka, and K.P. Shamrai
  • Journal Title: Physics of Plasmas vol.16
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Production of Large Diameter, High-Density Helicon Plasma with Short Axial Length Using a Flat Spiral Antenna (2008)
  • Author(s): T. Motomura, K. Tanaka, S. Shinohara, and T. Tanikawa
  • Journal Title: Engineering Sciences Reports, Kyushu University vol.30 Pages: 29-31
  • NAID: 40019551301
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Production of Large Diameter, High-Density Helicon Plasma with Short Axial Length Using a Flat Spiral Antenna (2008)
  • Author(s): Taisei Motomura
  • Journal Title: Engineering Sciences Reports, Kyushu University 30 Pages: 29-31
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] スパイラルアンテナによる短軸長の大口径・高密度ヘリコンプラズマの励起波動特性 (2008)
  • Author(s): 本村 大成
  • Journal Title: スペース・プラズマ研究会論文集 2007 Pages: 103-106
• [Journal Article] スパイラルアンテナによる短軸長の大口径・高密度ヘリコンプラズマの励起波動特性 (2007)
  • Author(s): 本村大成、田中謙次、篠原俊二郎、谷川隆夫、船木一幸
  • Journal Title: スペース・プラズマ研究会論文集 Pages: 103-106
• [Journal Article] 宇宙研における大容量-高密度ヘリコンプラズマ実験の概要 (2007)
  • Author(s): 谷川隆夫、篠原俊二郎、船木一幸、山際啓一郎
  • Journal Title: JAXA Special Publication JAXA-SP-06-016 Pages: 30-34
• [Journal Article] 宇宙研磁化プラズマ装置で生成した比較的プラズマ長の短い大口径ヘリコンプラズマの特性 (2007)
  • Author(s): 谷川隆夫、山際啓一郎、船木一幸、佐藤杉弥、篠原俊二郎
  • Journal Title: スペース・プラズマ研究会論文集 Pages: 92-95
• [Journal Article] Initial Trial of Plasma Mass Separation by Crossed Electric and Magnetic Fields (2007)
  • Author(s): S. Shinohara and S. Horii
  • Journal Title: Japanese Journal of Applied Physics vol.46 No. 7A Pages: 4276-4281
  • NAID: 40015465542
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 宇宙研における大容量-高密度ヘリコンプラズマ実験の概要 (2007)
  • Author(s): 谷川 隆夫
  • Journal Title: JAXA Special Publication JAXA-SP-06-016 Pages: 30-34
• [Journal Article] 宇宙研磁化プラズマ装置で生成した比較的プラズマ長の短い大口径ヘリコンプラズマの特性 (2007)
  • Author(s): 谷川 隆夫
  • Journal Title: スペース・プラズマ研究会 論文集 Pages: 92-95
• [Journal Article] Initial Trial of Plasma Mass Separation by Crossed Electric and Magnetic Fields (2007)
  • Author(s): Shunjiro Shinohara
  • Journal Title: Japanese Journal of Applied Physics 46 Pages: 4276-4281
  • NAID: 40015465542
  • Peer Reviewed
• [Presentation] スパイラルアンテナを用いた短軸長の大口径・高密度ヘリコンプラズマ特性III (2009)
  • Author(s): 本村大成
  • Organizer: 日本物理学会第64回年次大会
  • Place of Presentation: 立教大学池袋キャンパス.
  • Year and Date: 2009-03-30
• [Presentation] スパイラルアンテナを用いた短軸長の大口径・高密度ヘリコンプラズマ特性III (2009)
  • Author(s): 本村大成
  • Organizer: 日本物理学会 第64回年次大会
  • Place of Presentation: 立教大学池袋キャンパス
  • Year and Date: 2009-03-30
• [Presentation] 低域混成波キャビトンの生成と粒子加速 (2009)
  • Author(s): 谷川隆夫
  • Organizer: 平成20年度スペースプラズマ研究会
  • Place of Presentation: 宇宙航空研究開発機構宇宙科学研究本部
  • Year and Date: 2009-03-05
• [Presentation] スパイラルアンテナによる短軸長の大口径・高密度ヘリコンプラズマの励起波動特性 (2009)
  • Author(s): 本村大成
  • Organizer: 平成20年度スペースプラズマ研究会
  • Place of Presentation: 宇宙航空研究開発機構宇宙科学研究本部
  • Year and Date: 2009-03-05
• [Presentation] スパイラルアンテナによる短軸長の大口径・高密度ヘリコンプラズマの励起波動特性II (2009)
  • Author(s): 本村 大成
  • Organizer: 平成20年度スペースプラズマ研究会
  • Place of Presentation: 宇宙航空研究開発機構宇宙科学研究本部
  • Year and Date: 2009-03-05
• [Presentation] 大口径・短軸長ヘリコンプラズマの励起波動特性 (2008)
  • Author(s): 本村大成
  • Organizer: プラズマ・核融合学会九州・沖縄・山口支部第12回支部大会
  • Place of Presentation: 九州大学筑紫地区
  • Year and Date: 2008-12-22
• [Presentation] スペースプラズマ現象の実験室シミュレーション (2008)
  • Author(s): 谷川隆夫
  • Organizer: 宇宙関連プラズマ研究会2008
  • Place of Presentation: 宇宙航空研究開発機構宇宙科学研究本部
  • Year and Date: 2008-12-16
• [Presentation] スパイラルアンテナにより生成される大口径・短軸長高密度ヘリコンプラズマ特性 II -スペース・プラズマ実験と応用に向けて- (2008)
  • Author(s): 本村大成
  • Organizer: 宇宙関連プラズマ研究会2008
  • Place of Presentation: 宇宙航空研究開発機構宇宙科学研究本部
  • Year and Date: 2008-12-16
• [Presentation] スパイラルアンテナにより生成される大口径・短軸長高密度ヘリコンプラズマ特性II -スペース・プラズマ実験と応用に向けて- (2008)
  • Author(s): 本村大成
  • Organizer: 宇宙関連プラズマ研究会2008
  • Place of Presentation: 宇宙航空研究開発機構宇宙科学研究本部
  • Year and Date: 2008-12-16
• [Presentation] 大口径・短軸長ヘリコンプラズマの励起波動特性 (2008)
  • Author(s): 本村大成
  • Organizer: 第25回プラズマ・核融合学会年会
  • Place of Presentation: 栃木県総合文化センター
  • Year and Date: 2008-12-04
• [Presentation] Characteristics of Helicon-Plasma Produced Using a Segmented Multi-Loop Antenna II (2008)
  • Author(s): Takao Tanikawa
  • Organizer: the 50^<th> Annual Meeting of the Division of Plasma Physics of the American Physical Society
  • Place of Presentation: Dallas, Texas, U.S.A.
  • Year and Date: 2008-11-19
• [Presentation] Wave Characteristics of Large-Diameter, High-Density Helicon Plasma with Short Axial Length (2008)
  • Author(s): Taisei Motomura
  • Organizer: the 50^<th> Annual Meeting of the Division of Plasma Physics of the American Physical Society
  • Place of Presentation: Dallas, Texas, U.S.A.
  • Year and Date: 2008-11-19
• [Presentation] Characteristics of Helicon-Plasma Produced Using a Segmented Multi-Loop Antenna II (2008)
  • Author(s): Takao Tanikawa
  • Organizer: 50^<th> Annual Meeting of the Division of Plasma Physics of the American Physical Society
  • Place of Presentation: Hyatt Regency Dallas, Dallas, Texas, U.S.A.
  • Year and Date: 2008-11-19
• [Presentation] Wave Characteristics of Large-Diameter, High-Density Helicon Plasma with Short Axial Length (2008)
  • Author(s): Taisei Motomura
  • Organizer: 50^<th> Annual Meeting of the Division of Plasma Physics of the American Physical Society
  • Place of Presentation: Hyatt Regency Dallas, Dallas, Texas, U.S.A.
  • Year and Date: 2008-11-19
• [Presentation] Characteristics of Low Aspect Ratio, High-Density Helicon Plasma with Large Diameter (2008)
  • Author(s): Taisei Motomura
  • Organizer: the 10^<th> Cross Straits Symposium at Kyushu University
  • Place of Presentation: Chikushi Campus, Kyushu University
  • Year and Date: 2008-11-13
• [Presentation] Characteristics of Low Aspect Ratio, High-Density Helicon Plasma with Large Diameter (2008)
  • Author(s): Taisei Motomura
  • Organizer: The 10^<th>Cross Straits Symposium at Kyushu University
  • Place of Presentation: Chikushi Campus, Kyushu University
  • Year and Date: 2008-11-13
• [Presentation] スパイラルアンテナを用いた短軸長の大口径・高密度ヘリコンプラズマ特性II (2008)
  • Author(s): 本村大成
  • Organizer: 日本物理学会2008年秋季大会
  • Place of Presentation: 岩手大学上田キャンパス
  • Year and Date: 2008-09-21
• [Presentation] スパイラルアンテナを用いた短軸長の大口径・高密度ヘリコンプラズマ特性 II (2008)
  • Author(s): 本村大成
  • Organizer: 日本物理学会 2008年秋季大会
  • Place of Presentation: 岩手大学上田キャンパス
  • Year and Date: 2008-09-21
• [Presentation] Characterization of a New Helicon Plasma Source with a Segmented Multi-Loop Antenna (2008)
  • Author(s): Takao Tanikawa
  • Organizer: the Fourteenth International Congress on Plasma Physics
  • Place of Presentation: Fukuoka International Congress Center
  • Year and Date: 2008-09-10
• [Presentation] Characteristics of Large Diameter, High-Density Helicon Plasma with Short Axial Length Using a Flat Spiral Antenna (2008)
  • Author(s): Taisei Motomura
  • Organizer: the Fourteenth International Congress on Plasma Physics
  • Place of Presentation: Fukuoka International Congress Center
  • Year and Date: 2008-09-10
• [Presentation] Characterization of a New Helicon Plasma Source with a Segmented Multi-Loop Antenna (2008)
  • Author(s): Takao Tanikawa
  • Organizer: Fourteenth Internationa]Congress on Plasma Physics
  • Place of Presentation: Fukuoka International Congress Center
  • Year and Date: 2008-09-10
• [Presentation] Characteristics of Large Diameter, High-Density Helicon Plasma with Short Axial Length Using a Flat Spiral Antenna (2008)
  • Author(s): Taisei Motomura
  • Organizer: Fourteenth International Congress on Plasma Physics
  • Place of Presentation: Fukuoka International Congress Center
  • Year and Date: 2008-09-10
• [Presentation] Lower-Hybrid Caviton Experiments Using Helicon-Type rf Plasmas (2008)
  • Author(s): Takao Tanikawa
  • Organizer: XXIX General Assembly of International Union of Radio Science
  • Place of Presentation: Chicago, Illinois, U.S.A.
  • Year and Date: 2008-08-14
• [Presentation] Lower-Hybrid Caviton Experiments Using Helicon-Type rf Plasmas (2008)
  • Author(s): Takao Tanikawa
  • Organizer: XXIX General Assembly of International Union of Radio Science
  • Place of Presentation: Hyatt Regency Chicago Hotel, Chicago, Illinois, U.S.A.
  • Year and Date: 2008-08-14
• [Presentation] スパイラルアンテナを用いた短軸長の大口径・高密度ヘリコンプラズマ特性 (2008)
  • Author(s): 本村大成
  • Organizer: 日本物理学会第63回年次大会
  • Place of Presentation: 近畿大学本部キャンパス
  • Year and Date: 2008-03-25
• [Presentation] スパイラルアンテナにより生成される大口径・短軸長高密度ヘリコンプラズマ特性 -スペース・プラズマのシミュレーション実験に向けて- (2007)
  • Author(s): 本村大成
  • Organizer: 宇宙関連プラズマ研究会2007
  • Place of Presentation: 宇宙航空研究開発機構宇宙科学研究本部
  • Year and Date: 2007-12-19
• [Presentation] スパイラルアンテナにより生成される大口径・短軸長高密度ヘリコンプラズマ特性-スペース・プラズマのシミュレーション実験に向けて- (2007)
  • Author(s): 本村 大成
  • Organizer: 宇宙関連プラズマ研究会2007
  • Place of Presentation: 宇宙科学研究本部(神奈川県相模原市)
  • Year and Date: 2007-12-19
• [Presentation] スパイラルアンテナによる大口径・短軸長の高密度ヘリコンプラズマ特性 (2007)
  • Author(s): 本村大成
  • Organizer: 応用物理学会九州支部シンポジウム
  • Place of Presentation: 九州大学筑紫地区
  • Year and Date: 2007-11-08
• [Presentation] New RF Helicon- Plasma Devices for Various Applications (2007)
  • Author(s): Takao Tanikawa
  • Organizer: Asia-Pacific Meeting on Frontiers in Plasma Science
  • Place of Presentation: Swissotel Merchant Court, Singapore
  • Year and Date: 2007-11-01
• [Presentation] New RF Helicon-Plasma Devices for Various Applications (2007)
  • Author(s): Takao Tanikawa
  • Organizer: Asia-Pacific Meeting on Frontiers in Plasma Science
  • Place of Presentation: Swissotel Merchant Court,Singapore
  • Year and Date: 2007-11-01
• [Remarks]
  • URL: http://www.rist.u-tokai.ac.jp/danwa/2007index.html
• [Remarks]
  • URL: http://zone.aees.kyushu-u.ac.jp/~sinohara/Homepage/shinohara.html
• [Remarks]
  • URL: http://www.rist.u-tokai.ac.jp/danwa/
• [Remarks]
  • URL: http://www.rist.u-tokai.ac.jp/danwa/