| 研究分担者 |
平田 孝道 東北大学, 大学院・工学研究科, 助手 (80260420)
石黒 静児 東北大学, 大学院・工学研究所, 助手 (10193301)
飯塚 哲 東北大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (20151227)
佐藤 徳芳 東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (40005252)
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| 研究概要 |
(1)現有の直線型装置の中央付近に,超微粒子C_<60>の昇華温度近くまで加熱された円筒をプラズマ流を取り囲むように局所的に設置し,一方の端で接触電離によりカリウムプラズマを生成して他端に向けて流した.この再昇華用円筒の中央付近に挿入されたオ-ブンからC_<60>をプラズマ流に向けて噴射すると,プラズマ中の電子がC_<60>に付着し,C_<60>^-の巨大負イオンをこの円筒内で局所的に生成することができた.
(2)巨大負イオンの局所生成の効果を調べるために,C_<60>噴射オ-ブン温度の関数として,半径方向の中心における磁力線方向のプラズマ空間電位分布を測定した.その結果,巨大負イオン生成領域(再昇華円筒内)とその上下流間に亘り隣接した電位くぼみと隆起から成る二重構造の電位が形成されていることを見い出した.また,プラズマ密度の磁力線方向分布を測定した結果,上流での密度上昇と下流での密度減少を伴う変化が発生することが分かった.
(3)巨大負イオン生成に伴って発生する不安定性を調べるために,プラズマ中の密度あるいは電位揺動周波数スペクトルと相互相関関数を測定した結果,スペクトルは幾つかの単一周波数から構成されているというよりは,低周波領域でブロードな乱流的様相を呈していた.また,電位揺動の時間発展は負にスパイク状であり,孤立波的非線形負イオン音波が伝搬していることを示唆している結果となった.
(4)以上の実験結果を定量的に解釈する目的で,一次元粒子シミュレーションを行ったところ,上記の実験結果を裏付けるような成果が得られた.
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