| 研究課題/領域番号 |
63460219
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| 研究種目 |
一般研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
プラズマ理工学
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
佐藤 徳芳 東北大学, 工学部, 教授 (40005252)
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| 研究分担者 |
石黒 静児 東北大学, 工学部, 助手 (10193301)
津島 晴 東北大学, 工学部, 助手 (90171991)
飯塚 哲 東北大学, 工学部, 助教授 (20151227)
畠山 力三 東北大学, 工学部, 助教授 (00108474)
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| 研究期間 (年度) |
1988 – 1989
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| キーワード | 負イオンプラズマ / プラズマ物性 |
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| 研究概要 |
電子がほとんどない、負イオンと正イオンとから成る負イオンプラズマを生成し、その物性的性質を実験的に研究することを目的とした。
実験は接触電離プラズマ発生装置(Qマシン)を用いて行われ、生成される電子とK^+イオンから成るプラズマ中に少量のSF_6ガスを導入し、電子をSF_6分子に付着させることによって、電子のほとんど存在しない、SF^-_6イオンとK^+イオンとから成るプラズマを生成することができた。
1.電子の割合の測定は、10^<-3>以下の場合、探針によると誤差が大きいため、電子プラズマ波、イオン波、ドリフト波などのプラズマ波動によるのが良く、その結果、電子の割合が10^<-4>までに到達していることがわかった。しかし、10^<-5>位になると、波動によっても誤差が大きくなるので、測定が極めて困難である。
2.負イオンプラズマの物性を明らかにするため、波動伝搬に対する負イオンの影響を詳細に調べた。電子プラズマ波動は、電子が少なくなるに従い、位相速度が減少するが、位相速度が熱速度近辺でほとんど変化しなくなり、減衰のみが大きくなる。一方、イオン波は、電子プラズマ波動とは対照的に、負イオンの増加に伴い、位相速度が増加し、電子とイオンの温度がほとんど等しいにもかかわらず、大きな分散を示すことがわかった。この結果は理論的予測とも一致するものである。
3.負イオンはプラズマの不安定現象についても大きな影響を与える。静電イオンサイクロトロン不安定は、負イオンの存在によって、新しいブランチを有することは勿論であるが、K^+イオンのブランチも、その周波数がイオンサイクロトロン周波数から大きくずれるなど、負イオンの顕著な影響が見られた。また、負イオンの存在によって、ドリフト波不安定が増長され、周波数が減少することも観測した。
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