| 研究課題/領域番号 |
62580007
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| 研究種目 |
一般研究(C)
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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 | 岡山大学 |
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研究代表者 |
福山 淳 岡山大学, 工学部, 教授 (60116499)
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| 研究分担者 |
東辻 浩夫 岡山大学, 工学部, 教授 (40011671)
古谷 洋一郎 岡山大学, 工学部, 教授 (70108124)
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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 |
2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
1988年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
1987年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
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| キーワード | プラズマ / 波動加熱 / 波動伝播 / 微積分方程式 / 空間不均一性 / 波ー粒子共鳴相互作用 / 有限ラーマー半径効果 / 波一粒子共鳴相互作用 / 空間不均一 / 波-粒子共鳴相互作用 |
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| 研究概要 |
非磁化プラズマ中の共鳴吸収、磁力線方向に不均一な磁場中のサイクロトロン共鳴吸収、有限ラーマー半径効果のそれぞれについて、微積分方程式による波動伝播・吸収解析の定式化ならびに数値解析コードの開発を行った。そして、従来の微分方程式を用いた解析との比較を行うとともに、具体的なプラズマの加熱解析に適用してその有効性を確かめた。
非磁化プラズマ中の波動伝播を微積分方程式の形で定式化することにより、不均一方向の波ー粒子共鳴相互作用の解析が可能になった。一次元モデルの数値解析により、電磁波の共鳴吸収における吸収パワーの空間分布を運動論的に求めることが可能になった。また吸収率については粒子間衝突を取り入れた従来の微分方程式による解析とよく一致した。
磁力線方向に不均一なプラズマにおけるサイクロトロン共鳴吸収を微積分方程式を用いて定式化し、一次元モデルについて数値解析した。そして電子サイクロトロン共鳴における吸収パワーの空間分布、右回り円偏波ー左回り円偏波間のモード変換率を求めることが可能になった。さらに二次元モデルに拡張するために必要な磁気面座標による定式化を行った。
高エネルギー粒子の有限ラーマー半径効果を取り入れた波動伝播方程式を、非等方温度をもつプラズマについて微積分方程式として定式化し、数値解析を行った。その結果、従来の微分方程式による解析では取り扱えなかった高エネルギーイオンが存在する場合や強い温度非等方性がある場合のサイクロトロン共鳴加熱の解析が可能になった。さらに、高エネルギーのα粒子が生成されている核融合炉心プラズマのイオンサイクロトロン波加熱の解析に適用した。そしてサイクロトロン周波数の1/2倍から5倍にわたる広い周波数範囲の中で、加熱および電流駆動に最適な周波数帯の検討を行った。
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