| 研究課題/領域番号 |
25420255
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| 研究機関 | 神戸大学 |
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研究代表者 |
竹野 裕正 神戸大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (90216929)
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| 研究分担者 |
中本 聡 神戸大学, 工学(系)研究科(研究院), 助手 (10198260)
八坂 保能 神戸大学, 工学(系)研究科(研究院), 名誉教授 (30109037) [辞退]
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| 研究期間 (年度) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| キーワード | 直接発電 / カスプ型直接エネルギー変換 / 高周波動重力 |
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| 研究実績の概要 |
核融合直接発電での電荷分離で利用が期待されるカスプ型直接エネルギー変換器について，高周波電界を利用して分離性能を向上させることを目的として，模擬実験を中心とした研究を行った．
初めに，既設模擬実験装置のイオン捕集電極前面のメッシュ電極へ高周波を印加し，分離の変化を調べた．イオン捕集電極の電流－電圧特性の精密な分析の結果，磁力線の傾斜がない（カスプ磁場が形成されない）条件で分離補助の効果が確認された．これにより，効果を得るには磁場平行方向の電界が必要と判断された．
続いて，カスプ磁場が形成される条件下で効果を得るために，ラインカスプ領域に磁場平行方向電界を形成すべく，対リング電極を設置した．これに高周波電圧を印加した際の電子捕集電極での電子電流の変化を調べ，次の結果を得た．１）電子の経路がリング電極直近となるような磁力線傾斜の場合に大きな効果がある，２）磁力線傾斜が同じなら，磁場が強いほど電子電流が増大する，３）磁場強度に対する変化はリング高周波電圧が同相と逆相とで異なり，逆相の場合は電圧を印加しない場合よりは増大しない，４）電圧印加による効果は，高周波の周波数に対する依存性は小さい．
現象の物理機構解明のために，単一粒子を追跡する粒子軌道計算を行った．その結果，印加高周波電圧の同相／逆相に対する違いについて，電極への到達数および到達時間で評価すれば，実験と矛盾しない結果が得られた．この結果に至る電子の挙動を分析すると，効果は電界の線形力によるもので，本来期待していた非線形動重力の関わりは確認できない．
以上，分離性能を向上させる可能性は見出されたが，物理機構を始めとして不明点が残されている．今後も可能性を追求すべく，研究を継続してゆく．
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