| 研究課題/領域番号 |
09480087
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
プラズマ理工学
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
犬竹 正明 東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (90023738)
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| 研究分担者 |
服部 邦彦 東北大学, 大学院・工学研究科, 助手 (90261578)
安藤 晃 東北大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (90182998)
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| 研究期間 (年度) |
1997 – 1999
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| キーワード | 電磁流体渦 / シアアルフェン波 / ヘリシティーアンテナ / 積層型インダクタ / マイクロ磁気プローブ / HITOP / MHD |
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| 研究概要 |
本研究の目的は、核融合や宇宙におけるプラズマ中の複雑な電磁流体現象、特に高密度高ベータプラズマ流中における渦の発生と巨視的安定性に関してその物理機構を実験的に明らかにすることである。東北大学HITOP装置を用いて高速プラズマ流を生成し、その中での渦構造の発生及び安定性にとって何が重要な要素かを明らかにするための実験的研究を行った。
本研究では、高密度プラズマ中の磁気構造を明らかにするために、プラズマへの影響をできるだけ少なくし、なおかつ多チャンネルで特性のそろった磁気プローブ計測装置が必要となった。そこで、新たに積層型インダクタを利用した新型の小型磁気プローブアレイを製作しその信頼性を確認した。この装置は多くのプラズマ実験において有効に使用できうるもので本研究の成果の一つである。
電磁流体渦の生成実験については、MPDアークジェット装置の内部に設置したパルス磁場コイルによる実験を行った。当初考えていたプラズマ中に効果的な磁場印加ができなかったが、MPD装置を改良し初期データを得ることができた。
これに加え、プラズマ内部にループ型コイルおよびロゴスキー型コイルを組み合わせたヘリシティーアンテナを設置し、アルフェン渦励起実験を行った。渦励起のために、まずは、大振幅のm=0モードシアアルフェン波励起を試みた。ループコイルに準定常電流を流して外部磁場に対して逆方向の磁場を生成し、アンテナ周りに閉じた磁力線を形成する。その磁場配位においてロゴスキー型コイルに振動電流を流した。その結果、アンテナ周りにセパラトリックスが形成され、その内部にコイルを囲むように磁場配位が形成されると、内部では大きく磁場変動強度が増大した。これはシアアルフェン波がセパラトリックス内部で強く励振されていることを示している。
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