| 研究概要 |
今年度は2年計画の第1年目として、非線形波動実験にとって必要不可欠な“静かな"プラズマを形成し、そこに大振幅静電波を励起する実験を行い、以下の成果を得ることができた。
(1)同軸多分割円筒電極群を用いたPenning Trap型の閉じ込め方式で、非中性電子プラズマの空間電荷の効果を打ち消して剛体回転平衡を満たすような補正ポテンシャルを加えることにより、閉じ込め時間が延びるという成果が得られた。これにより、大ボリュームの剛体回転をする熱平衡非中性電子プラズマを生成することが可能となり、非中性プラズマにおける波動実験の実験条件が理想的なものとなった。
(2)同軸多分割円筒電極群のひとつに直接高周波を印加して低(l,m)モードの静電波を励起し、その印加高周波電圧を大きくしてゆくとある閾値以上で別の(l,m)モードに遷移する現象を発見した。これは非線形波動と荷電粒子との非線形相互作用による現象である。非線形ランダウ減衰による波の励起と減衰であると考えられ、現在理論的予測と比較できるよう、温度、密度、波動振幅などのパラメータをいろいろ変えた実験を行っている。
(3)変調された電子ビームを入射することにより、大振幅の静電波を励起することができた。現在、この波動の成長率、減衰率の入射電子ビームエネルギーに対する依存性を詳しく調べているところである。
(4)また、ソリトン的モードを探すために低(l,m)モードの静電モード波の短パルス応答をいくつかのプラズマパラメータにおいて調べた。観測のためには長いプラズマ長と短い印加パルス波が必要不可欠である。新たに長いプラズマを形成できる装置を準備し、そこに短パルス高周波および変調電子ビームを印加して波動応答を計測する準備をしている。
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