| 研究課題/領域番号 |
08458106
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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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 |
徐 暁曦 宇都宮大学, 工学部, 助手 (70272218)
湯上 登 宇都宮大学, 工学部, 助教授 (60220521)
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| キーワード | プラズマ利用加速器 / プラズマ航跡場 / ポンデラモ-ティブ力 / レーザー航跡場 / プラズマダクト / 電子加速 / 非線形効果 |
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| 研究概要 |
現在プラズマ利用加速器の研究が盛んに行われている。この原理は、高出力のレーザをガス中に照射し、レーザの電場により直接ガスを電離させプラズマを発生させ、レーザの通った後にプラズマ波を励起することが必要である。レーザが通った後に波が立つことが、船の通った後に波が立つことに似ていることから、プラズマ航跡場とも呼ばれる。レーザによって、大振幅の電子プラズマが励起されることの原理実証はすでになされているが、実際の加速器を考えた場合、できる限り長距離にわたってプラズマ波を励起する必要がある。つまり、長時間にわたって電子をプラズマ波の電場の波に捕捉する必要がある。現状の実験では、レーザ収束の幾何学的形状で決まる値、レイリー長程度しかプラズマの存在する領域はなく、この長さを如何に長くすることができるかが、実際の加速器を建設を現実のものにするために必要である。
現在我々は、この長さを長くするために、大出力マイクロ波(9GHz,250kW)をプラズマ密度2×10^<12>cm^<-3>に照射し、マイクロ波のポンデロモ-ティブ力でプラズマを押しのけ、そこにマイクロ波が通過できるダクト状の穴を掘ることによって、マイクロ波の通過後に大振幅のプラズマ波を励起する実験を行っている。
現状の実験では、マイクロ波のパワーが十分ではないので、2×10^<12>cm^<-3>の密度からダクトの形成は観測できないが、ある程度密度を下げポンデラモ-ティブ力の効果が顕著になる密度領域では、マイクロ波照射時に、周辺のプラズマ密度の減少が観測され、わずかではあるが、ダクトの形成を観測した。
現在、このダクトの形成のメカニズムの詳細を明らかにすべく実験を継続中である。
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