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トーラス電子プラズマ中へ入射する高圧力プラズモイドの開発

研究課題

研究課題/領域番号 11780343
研究種目

奨励研究(A)

配分区分補助金
研究分野 プラズマ理工学
研究機関東京大学

研究代表者

比村 治彦  東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 助教授 (30311632)

研究期間 (年度) 1999 – 2000
研究課題ステータス 完了 (2000年度)
配分額 *注記
2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
2000年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
1999年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
キーワード非中性プラズマ / マルンバーグトラップ / 同軸ガン / 多パルス蓄積法 / エミッシブプローブ / ハイインピーダンスプローブ / プラズマ電位 / 修正ボルツマン因子 / 電気的非中性プラズマ生成 / 同軸プラズマガン / 電子銃 / 電子プラズマ / プラズモイド / プラズマ回転流 / 反磁性
研究概要

プラズマ電荷中性条件が破れると,プラズマ中には自己電場が発生するので,磁場閉じ込めプラズマ中においては回転流が生成すると期待できる.このことを実験的に検証する方法として,電子プラズマ中に準中性プラズマを重畳させることを考え装置の開発を進めてきた.
今年度は,まず,非中性プラズマ実験用同軸ガンの製作を行った.開発したプラズマガンはマーシャルガン型で,ガンの構造対称軸上に熱陰極放射型の電子銃を装填できるようになっている。また,同軸ガンを放電させるための充放電系を構築し,ガス導入系を除いて全ての準備を整えた.
次に,本実験を行うBX-U実験装置での電子プラズマの生成実験を行った.BX-Uはマルンバーグ型のトラップ装置となっている.この装置において,磁場強度が200G程度の弱磁場中で密度〜10^<12>m^<-3>の純電子プラズマを0.1秒の時間オーダーで閉じ込めることができることを確認した.しかし,閉じ込め時間に対する再現性にばらつきがあり,実験に対して何らかの外的要因か,制御不可能な現象が含まれている事を示唆している.このため,入射電子数や入射時間を高精度で制御できる多パルス蓄積法を行うため,制御回路系の構築を行った.
第3に,電子プラズマの電位をエミッシブプローブで測定する実験をProto-RT装置において行った.従来,トーラス電子プラズマの電位はハイインピーダンスプローブで測定され,精度は高いと報告されてきているが,この測定法では空間電位ではなく,電子プラズマ中での浮遊電位を測定しているにすぎず,両者の間に大きな違いがでることを明らかにした.また,回転エネルギーを有している非中性プラズマでは密度が修正ボルツマン因子に従うので,プローブ特性から密度を算出する際には,このことを考慮しなければならないことを指摘した.さらに,電子プラズマの浮遊電位が,バックグラウンドの不純物量で変化することも示した.

報告書

(2件)
  • 2000 実績報告書
  • 1999 実績報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (5件)

  • [文献書誌] H.Himura et al.: "Electrically nonneutralized plasmas for hydrodynamic confinement"Fusion Energy 2000. (予定).

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Z.Yoshida,Y.Ogawa,J.Morikawa,H.Himura et al: "Toroidai Magnetic Confinement of Non-Neutral Plasmas"NON-NEUTRAL PLASMA PHYSICS III. 397-404 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] H.Himura et al.: "Confinement of Nonneutral plasmas in the Prototype Ring Trap Device"NON-NEUTRAL PLSMA PHYSICS III. 405-410 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] C.Nakashima,Z.Yoshida,J.Morikawa,H.Himura et al.: "Experiments on Pure Electron Plasmas Confined in a Toroidal Geometry"NON-NEUTRAL PLASMA PHYSICS III. 411-416 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Ogawa,H.Himura et al.: "Design of a toroidal plasma confinement device with a levitated super-conducting internal coil"NON-NEUTRAL PLASMA PHYSICS III. 417-422 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書

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公開日: 1999-04-01   更新日: 2016-04-21  

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