| 研究概要 |
逆磁場配位(FRC)プラズマを低密度で生成するには,配位形成前の予備電離プラズマ(初期プラズマ)の密度を下げれば良いことが経験的に知られている。しかし,気体放電の絶縁破壊限界から決まる密度限界があり,目的とする低密度領域のプラズマ発生が困難となることがしばしば起きる。装置の大きさによって密度限界は異っているが、我々の使用しているNUCTE-III装置では2×10^<21>m^<-3>である。そこでプラズマを活性化させることによって放電領域の外へプラズマの一部分を拡散させて,初期密度を逓減させる方法が本研究課題で追述されることになった。
プラズマを活性化させる方法として磁場による圧縮が試みられ,圧縮前のプラズマに比べて2.5倍の密度勾配,3倍の温度上昇が実現した結果,初期プラズマ密度の下限を70%引き下げることに成功した。この方式の採用によりFRC密度を9×10^<20>m^<-3>に低下させることが可能となった。密度低下に伴ってプラズマ温度(イオン温度+電子温度)が400eVから900eVへと上昇し,密度を下げると温度が上がるというFRCプラズマのスケーリング則も確認された。
このように一つの装置で扱えるパラメータ領域が広がったために,粒子や捕捉磁束の散逸に関する新しい特徴が現われて新たな研究課題も生れた。また、この方式を大型装置に適用することは容易であり,他の装置への適用によりFRC研究の一層の進展が期待される。
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