| 研究課題/領域番号 |
10680467
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| 研究機関 | 核融合科学研究所 |
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研究代表者 |
田中 雅慶 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 助教授 (90163576)
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| 研究分担者 |
吉村 信次 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 助手 (50311204)
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| キーワード | プラズマ / 流れ場 / 方向性プローブ / マッハ数 / 流速測定 / EXBドリフト / ポテンシャル計測 |
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| 研究概要 |
プラズマ中の巨視的な流れ構造の発生を研究するため、方向性プローブを用いたプラズマ流速の絶対値測定法の開発を行った。方向性プローブは粒子収集面を限定したラングミュアプローブで、収集面が流れに対向した場合と背向した場合のイオン飽和電流の差からプラズマの流速を求めるものである。この方法は簡便であり、また時間的・空間的分解能に優れているが、流速の相対値しか求められないという困難があった。さらに、プラズマ中の流れ構造を3次元的に測定するためには、磁場に垂直な方向の流れを正確に測定する必要がある。従来、方向性プローブは磁場に平行なプラズマ流の測定に用いられており、磁場に垂直な流れに適用する場合の検討は十分行われていなかった。本研究では、磁場に垂直な流れであるExBドリフトを利用し、エミッシブプローブによるポテンシャル計測と方向性プローブによる結果を比較することによって、その場(in situ)で絶対較正する方法を開発した。この方法によって実験に使用する方向性プローブの較正係数を決定し、流速の絶対値を求めることができるようになった。実験はアルゴンプラズマとヘリウムプラズマを用いて行った。その結果、校正係数の値は0.5〜1.1の範囲にあり、運動論を用いた計算結果(〜1)とほぼ一致した値であった。また、方向性プローブに対する磁場の影響を調べ、イオンが磁化されている場合でも正しい測定ができる方法を開発した。これらの結果は、1998年プラズマ物理国際会議(ICPP)、第9回国際土岐コンファレンスに発表した。
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