研究課題
1.密度キャビティ内に局在する大振幅低域混成波、“低域混成波キャビトン(LHキャビトン)"、を制御された形で生成し、その性質、特にプラズマ粒子加速との関係、を調べることが本研究の目的である。LHキャビトンはスペース・プラズマ中に頻繁に発現するが、発生メカニズム等殆ど不明である。2.東海ヘリコン装置(THD)内に生成されたプラズマ中にLHキャビトンを自発的に生成させることに成功した。分割型多ループ・アンテナ(チャンバー端に設置)を用いてLH周波数域の短い(約20周期)rfパルスをプラズマ中に入射し、径方向密度分布の非一様性を利用して共鳴層に大振幅LH波を励起できる。これが密度の窪みを生成し、LHキャビトンへと発展する。3.THD内には中心部分が低密度のホロー状密度分布を持つプラズマを生成できる。上記アンテナでrfパルスを入射すると、この密度キャビティ内に捕捉され定在波化したLH波が励起された。項目2と合わせると、LHキャビトンの基本的な生成過程、固有モードの存在が実験的に検証されたことになる。4.項目2のLHキャビトンの発生に伴い、チャンバー壁近くに設置されたエネルギー・アナライザーがイオンのクロス・フィールド加速と解釈できる高速イオン成分を検出した。同時に、電子が磁力線方向に加速された兆候も検出された。検証実験を続行中である。5.宇宙航空研究開発機構の大容量-高密度ヘリコン・プラズマ装置に可動終端電極を設置し、実効的プラズマ長を可変にした。プラズマ長、密度等に依存する定在波的な軸方向固有モードを持つヘリコン波が励起されることを見出した。この現象を利用すると、外部パラメータの調節によりプラズマ密度分布を精度よく制御できる。これとヘリコン波自体のモード変換によるLH波への遷移現象を利用することで、LHキャビトン固有モードの高精度検証実験への新たな道が開けた。
すべて 2009 2008 その他
すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (14件) 備考 (1件)
Engineering Sciences Reports, Kyushu University 30
ページ: 29-31
スペース・プラズマ研究会論文集 2007
ページ: 103-106
http://www.rist.u-tokai.ac.jp/danwa/
