| 研究課題/領域番号 |
03402050
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
後藤 誠一 大阪大学, 工学部, 教授 (90029140)
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| 研究分担者 |
上田 良夫 大阪大学, 工学部, 助手 (30193816)
杉本 敏司 大阪大学, 工学部, 助手 (70187665)
岡田 成文 大阪大学, 工学部, 助教授 (40135661)
伊藤 慶文 大阪大学, 工学部, 助教授 (00127185)
大井 正一 大阪大学, 工学部, 助教授 (50029154)
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| キーワード | FRCプラズマ / 高ベータミラー閉じ込め / プラズマ移送 / 磁気揺動 |
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| 研究概要 |
本研究の目的は、高度にキネティックな閉じ込め方式であるミラー磁場中のFRCプラズマにおいて、速度分布のテイル粒子や高エネルギー粒子群の挙動を実験的に明らかにすることである。約2年間の計測系並びにFRCプラズマの生成・制御に関する準備的研究開発の成果に基づき、本年度は次のような結果を得ている。なお、大量のデータを取得したので、その解析には長時間を要するため、半年後ぐらいにはここに記載する以上の成果が十分に期待しうる。
ミラー磁場中へのFRC移送が一見等温的であるのは、超高速ジェット流としてのプラズマがミラー磁気壁での反射によって生じる軸流ショックによる再加熱であることを定量的に示した。また、反射前後での高エネルギー粒子群の存在が明らかとなった。
移送過程での運動が収まった後の準定常状態での閉じ込め特性に関し、セパラトリックス外での損失チャネルの挙動が、初めて明らかとなった。FRC直線領域では、イオンのラーマー半径の2倍程度のスクレイプオフ層を形成し、ミラー部の開口径はその磁気チャネルとほぼ一致する。この時のイオンのエネルギーは閉じ込め領域の値を入れている。すなわち、イオンのエネルギーによって、損失チャネルの大きさが決定されることがわかった。なお、新しく開発したエミシブプローブの測定によれば、損失チャネルの屈曲部にポテンシャル差を生じていることが推測されるが、今後の解析待ちとなっている。
高ベータプラズマでの揺動観測はこれまで成功しなかったが、今回初めて磁気揺動の観測に成功した。その周波数領域は、これまでの予測と異なっていることも明らかとなった。
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