| 研究課題/領域番号 |
04452308
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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 |
湯上 登 宇都宮大学, 工学部, 助手 (60220521)
長澤 武 宇都宮大学, 工学部, 助教授 (10118440)
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| 研究期間 (年度) |
1992 – 1993
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| キーワード | マイクロ波とプラズマの相互作用 / プラズマ利用加速器 / イオン波航跡場 / 電子ビームとプラズマの相互作用 / 時間空間エコー / マッハコーン衝撃波 / VpxB線形加速器 / VpxB進行波増幅器 |
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| 研究概要 |
本研究では、大振幅電子プラズマ波を電磁波航跡場の方法を用いて励起し、波と粒子との非線形相互作用を明らかにし、よって電子の加速機構を明らかにすることを目的とした。
上述した初期の目標に対して、大略以下の項目に分類される現象に関して成果を上げることができた。1.大電力マイクロ波と不均一プラズマの非線形相互作用、2.イオン波航跡場の励起とイオン加速、3.高エネルギー電子ビームとプラズマの相互作用、4.VpxB加速法による線形電子加速器の開発、5.新しいプラズマ源の開発、6.VpxB進行波増幅器の開発である。
まず1では、電磁波の共鳴吸収領域近傍において励起される、電子プラズマ波波束の励起とその伝搬の様子を明らかにし、マッハコーン状のイオン波航跡場が励起されることが発見された。さらに、イオン波領域において始めて時間空間エコーが存在することが観測された。2では、二重プラズマ装置内で、イオン波航跡場の励起と、イオンの加・減速の機構を明らかにした。3では、他大学との共同研究として、高エネルギー電子ビーム(〜20MeV)を用いた電子プラズマ波航跡場の励起と電子の加速を観測した。これは、電子塊航跡場法による電子線形加速器の原理実証である。4では、従来不可能とされた横波を利用したVpxB線形加速器の原理実証に始めて成功した。横波を利用すると、遅波回路やモード変換器などを必要とせず、大出力電磁波を直接加速器に使用でき、加速器が非常にコンパクトになる大きな長所がある。その他、5では、プラズマ利用加速器やプラズマプロセス用を目的として、パラメータの制御が可能なシート状のプラズマの生成を行った。6は加速器の逆過程としての増幅器の提案とその原理実証である。
以上が本研究の成果の概略である。
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