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今年度は、主に、来年度に製作を開始する電子銃の仕様の検討を進めた。
まず、電子ビームが真空中ならびにプラズマ中に放出されるPIC(Particle In Cell)法に基づく数値シミュレーションを実施し、その結果として、パービアンス（電流/電圧の3/2乗として定義される）が重要なパラメタであることが確認できた。真空中の電子ビーム放出は、電子ビームのパービアンスが一定値を超えると、電子ビーム自身が形成する空間電荷により、後続の電子ビームが跳ね返されてしまう。これは、電極間空間における「空間電荷制限則」として、イオン・電子ビーム工学ではよく知られた現象であるが、真空中においても、ビームの伝播に大きな制限をもたらすことが確認できた。つまり、あまり大きなパービアンス値の電子ビームを用いることは現実的でないと考えられる。
次に、電子ビームを用いた固体のアブレーションと推力発生に適した、電子ビームの条件を検討した。さらに、電子ビームを発生させる電子銃の設計案として、熱電子放出による熱陰極から自由電子を放出し、これを一定の電圧を印加したDC電極間で電子を100eV-1keV程度に加速するものと考えた。このような構成の装置の基本的な設計を行なった。
さらに、電子ビームの取り扱いをよくする複数の研究協力者の助言を仰ぎ、電子銃の設計と、実際の実験方法について、詳細に検討を進め、成功確率の高い実験を計画すべく、実験計画を進めた。加速電圧の大きさは、真空容器の真空度への要求と関係しており、高電圧、つまり、電子ビームの運動エネルギーを高くしようとすれば、真空度も高くする必要がある。これは、アブレーションを目的とする本研究において、アブレーションガスが、電子銃の作動に影響を及ぼす可能性を踏まえて、電子銃の設計を行うべきであることを示唆している。
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