マイクロ波反射計とプローブ計測による密度および磁場揺動径方向分布の比較

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07458088
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 大竹 正明 東北大学, 工学部, 教授 (90023738)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 間瀬 淳 筑波大学, 物理工学系, 助教授 (00023325) ; 服部 邦彦 東北大学, 工学部, 助手 (90261578) ; 安藤 晃 東北大学, 工学部, 助教授 (90182998) ; 畠山 力三 東北大学, 工学部, 助教授 (00108474)
• Keywords: マイクロ波反射計 / 密度揺動 / 磁場揺動 / 径方向電場 / プラズマ

Research Abstract

本研究の目的である(i)小型プラズマ実験装置を用いて、ミリ波反射計による密度/磁気揺動の径方向分布測定結果と静電プローブによる径方向分布の測定結果と比較することにより、反射法によるプラズマ内部磁場揺動測定法を確立すること、さらに(ii)これらの計測法を、密度および電位分布を制御できる小型基礎実験装置のプラズマに適用することにより、径方向電場と低周波不安定性抑制についての関係を総合的に明らかにして行くこと、について本年度は以下の事を行った。
(i)においては反射計(周波数8GHz〜18GHz帯)を用い、ホモダイン検波により位相を直接求めるために直角位相IFミキサを用いてその出力を計算機処理し位相算出を行った。高密度電磁流体実験装置(HITOP)を用い、外部磁場配位や放電条件を制御する事によりプローブ測定と反射計測定を比較するためのテストプラズマを生成した。そして、静電プローブによる密度揺動と反射計測定により算出される密度揺動の比較を行い問題点や改良点を明らかにした。(ii)については、小型プラズマ基礎実験装置(Q_T-U)を用いECRプラズマ中に挿入した分割型エンドプレートに電圧印加実験を行い、プラズマ中の低周波揺動に及ぼす径方向電場の影響を静電プローブを用い測定を行った。その結果、正の径方向電場の場合、E×Bドリフト周波数で回転するフルートモードが励起され、ドリフトモードは、径方向電場が零近傍で強くなり、電場を強くするとその符号に関係なく抑制される傾向があることが分かった。今後は、反射計における揺動測定の確立とさらに、低周波密度揺動の抑制メカニズムを明らかにするために、プローブ測定に加え反射計計測を適用し、総合的な理解に寄与していく予定である。

Research Products

• [Publications] M. Inutake: "Control of Axial and Radial Potential Profies in a Tandem Micror" Proc. Fifth Symp. on Double Layers-Potential Formation and Related Nonlinear Phenomena in Plasmas. I-2-1- (1996)
• [Publications] M. Yoshinuma: "Control of Radial Potential Profile and Related Low-Frequency Fluctuations in an ECR-Produced Plasma" Proc. Fifth Symp. on Double Layers-Potential Formation and Related Nonlinear-Phenomena in Plasmas. P-1-13- (1996)
• [Publications] H. Ajiki: "Evidence for the Generation of Current-Driven Ion-Cyclotron Instability in a Plasma" Proc. 1996 Int. Conf. on Plasma Physics. (in press). (1997)
• [Publications] T. Mieno: "Ion Cyclotron Instability of Ion Beams Induced by Self-Oragnized Periodic Structure" Proc. 1996 Int. Conf. on Plasma Physics. (in press). (1997)
• [Publications] A. Ando: "Characteristics of the HITOP (HIgh density Tohoku Poasma) Device for Magneto-Hydro-Dynamic Studies" Proc. 1996 Int. Conf. on Plasma Physics. (in press). (1997)
• [Publications] 服部邦彦: "高密度電磁流体実験装置(HITOP)の開発" プラズマ研究会資料(電気学会). EP-96-96. 11-20 (1996)