| 研究課題/領域番号 |
17340170
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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 |
安藤 晃 東北大学, 大学院工学研究科, 助教授 (90182998)
服部 邦彦 東北大学, 大学院工学研究科, 助手 (90261578)
戸張 博之 日本原子力研究所, 核融合工学部, 職員等(博士研究員) (70361128)
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| キーワード | プラズマ・核融合 / 流体工学 / 電磁流体 / 超音速プラズマ流 / アルヴェン速度 |
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| 研究概要 |
本研究の目的は、プラズマ流に関し、広範なM_i-M_Aパラメータ領域の実現、高ベータプラズマ流に対する拡張ベルヌーイ法則の検証および断熱指数(γ:比熱比)の実験的推定法の確立、そして超アルヴェン速領域における高ベータプラズマ流の磁力線からの離脱現象と磁場の構造変化の実験的研究を目的とした実験研究を遂行することである。
本年度は、超アルヴェン速プラズマ流領域のマッハ数制御法を確立し、種々の電磁流体実験を行うために、MPDプラズマ源出口部に設置した磁気ノズル用小型コイルを利用するとともに、高周波加熱も重畳することで、より広範なM_i-M_Aパラメータ領域における高速のプラズマ流の生成実験を行った。
このMPDA出口近傍部においてレーザを用いた干渉計を用いた高密度プラズマの電子密度計測を行うとともに、下流領域でのマッハプローブや新たに導入したレーザ誘起蛍光(LIF)計測装置によってプラズマ流の特性を評価した。
特に、下流領域での発散型磁気ノズル重畳によってイオン音速だけでなく、アルヴェン速度を超える超アルヴェン速プラズマ流の生成に成功し、広範なM_i-M_Aパラメータ領域の実現を達成した。時間的に変動するイオン比熱比の計測や、イオン加熱と磁気ノズル配位を組み合せることで、超アルヴェン速領域におけるプラズマ流の諸特性の時間変化をマッハプローブアレイや磁気プローブアレイ、プラズマ中のイオン温度や流速など種々の計測装置を用いて観測し、その特性評価を行った。
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