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中温域プラズマの応用としての高周波励起電磁プラズマ推進機においては、従来、プラズマ生成とイオン加熱を周波数の異なる個別の高周波源で行っている。さらに、高周波電磁界の励起機構などについて、より精密な理論検討の必要性が認識されてきている。本研究では、励起モードの選択性に優れた回転電磁界を用いた高周波励起電磁プラズマ推進機を試作するとともに、ヘリカルアンテナが単一周波数高周波源でモードの異なる回転電磁界を双方向に励起可能なことを実験的、理論的に示した。それら2つのモードの波により、プラズマ生成とイオン加熱を同時に達成でき、磁場強度を調整することで高効率な可変比推力が実現できることを実証した。
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