| 研究課題/領域番号 |
62460216
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| 研究種目 |
一般研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
プラズマ理工学
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| 研究機関 | 宇都宮大学 |
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研究代表者 |
西田 靖 宇都宮大学, 工学部, 教授 (00005315)
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| 研究分担者 |
長沢 武 足利工業大学, 共通, 講師 (10118440)
本沢 忠夫 宇都宮大学, 工学部, 教授 (20023707)
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| 研究期間 (年度) |
1987 – 1988
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| 研究課題ステータス |
完了 (1988年度)
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| 配分額 *注記 |
7,500千円 (直接経費: 7,500千円)
1988年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
1987年度: 6,300千円 (直接経費: 6,300千円)
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| キーワード | プラズマ波 / 電子ビーム / 線形加速器 / V_PXB加速器 / CFA加速器 / 波と粒子との相互作用 / 共鳴吸収 / Vp×B加速法 / 波と粒子の相互作用 / 直交場加速器 / 線型加速器 / マイクロ波プラズマ相互作用 / 遅波回路 / Vp×B加速器 |
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| 研究概要 |
弱磁場中不均一プラズマに大電力マイクロ波を照射することにより、大振幅電子プラズマ波を励起し、V_PXB加速法による電子ビームと電子プラズマ波との相互作用に関する現象解を行う。このために昭和62年度には実験装置の製作を中心に研究を進め、昭和63年度に実験を進めた。電子ビームを入射するために、小さな電子銃(直径3cm:最大加速電圧500V,電子ビーム電流300mA)を、W_<pe>【similar or equal】W_oなる共鳴領域より幾分高密度の領域へ挿入し、相互作用を行う領域(W_<pe>【similar or equal】W_0なる領域)に充分な量の電子ビームを共給する(W_<pe>:電子プラズマ周波数、W_o:入射電磁波周波数)。現在実験をほぼ終了し、現象解析を行っている最中であるが、現時点で明らかになった事項を略述する。
1.定常磁場B=0において、電子プラズマ波と電子ビームとの相互作用の群細が明らかになった。特に、波と粒子の相互作用の基本である、粒子の捕捉機構及びその条件が明らかになった。
2.定常磁場が存在する場合にV_PXB加速機構が成立し、効率の良い電子の加速が期待できる。実験結果によると、電子ビームの加速電圧約150V近傍で、電子プラズマ波と粒子との共鳴的な強い相互作用を示す。この領域では、電子ビームは初期エネルギーの2.5〜3倍に加速されることも明らかになった。
一方、同時に遂行されていた、プラズマを使用しない新方式のV_PXB型線形電子加速器も完成し、動作原理の実証実験を行った。この結果、V_PXB型加速器(又はCFAとも呼ばれる)の最大の特徴の1つである、波の系における粒子の自己収束の効果が顕著に現われ、従来方式に比し効率の良い線形加速器実現の可能性を示した。
今後は、本研究によって得られた成果をもとにして、新方式の線形加速器の開発を行う予定である。
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