2003 Fiscal Year Annual Research Report

大容量-高密度ヘリコン・プラズマ源を用いる低域混成波ソリトンの実験研究

Research Project

Project/Area Number	15340199
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Research Institution	Tokai University
Principal Investigator	谷川隆夫東海大学, 総合科学技術研究所, 教授 (70207174)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	篠原俊二郎九州大学, 大学院・総合理工学研究院, 助教授 (10134446)
Keywords	低域混成波 / ソリトン / キャビトン / ヘリコン・プラズマ源 / 非線形プラズマ波動 / プラズマ波動現象 / スペース・プラズマ / イオン加速
Research Abstract	波動実験に適したバックグラウンドのヘリコン・プラズマを準備するためのプラズマ生成実験、基本的な波動特性を知るための線形低域混成波の励起実験を主に実施した。 1.宇宙航空研究開発機構宇宙科学研究本部の共同実験設備である大型磁化プラズマ装置(内径74cm,長さ486cm,最大磁場強度2kG)に直径42cm,4ターンのスパイラル・アンテナを設置した。これを用いることで世界最大の体積を持つヘリコン・プラズマ生成に成功した。新たに購入した最大出力4kWのパルス用高周波増幅器と合わせ用いることで5×10^<12>cm^<-3>を越す高密度プラズマ生成が可能となった。 2.励起アンテナからの放射パターン、アンテナ近傍の磁場配位を調節することでプラズマの径方向密度分布を制御する方法を見出した。遮蔽板、バイアス電極を併用することで、低域混成波ソリトンに付随する密度キャビティーを模擬する局在化した低密度部位を予め生成可能となった。 3.電離に寄与する高速電子を有効利用するため、永久磁石を円筒状に配置したマグネット・ケージをアンテナ側の真空容器端に設置した。その結果、放電効率がさらに上昇しヘリウム放電も容易になった上、ショットごとの再現性も改善され、より波動実験に適したプラズマ生成が可能となった。 4.磁力線方向に長い、細いタングステン線よりなる波動励起用アンテナを設置し線形低域混成波を励起した。フラットな密度プロフィルの場合、通常の分散関係を満たす波動が励起されることを確認した。 5.今後密度キャビティーの固有モードの同定実験などに進み、理論の予想と比較検討して行く。 6.低域混成波ソリトンを直接励起できる、その目的に特化された装置の必要性を感じるに至り、そのための真空装置(内径20cm,長さ1m,最大磁場強度1kG)を製作し東海大学に設置し予備実験をスタートした。

Research Products

(8 results)

All Other

All Publications (8 results)

[Publications] 谷川隆夫: "宇宙研磁化プラズマ装置を用いるスペース・プラズマ波動現象のシミュレーション"宇宙関連プラズマ研究会報告集. 53-58 (2004)
[Publications] 篠原俊二郎: "ヘリコン波プラズマの生成と制御"宇宙関連プラズマ研究会報告集. 74-86 (2004)
[Publications] 飽本一裕: "LHパルスと粒子の相互作用"宇宙関連プラズマ研究会報告集. 94-115 (2004)
[Publications] Takao Tanikawa: "Characteristics of Large-Volume Helicon-Plasma Source"Bulletin of the American Physical Society. 48・7. 121 (2003)
[Publications] S.Shinohara: "Large Volume Helicon Plasma Production by Spiral Antenna"Proceedings of XXVI International Conference on Phenomena in Ionized Gases. 1. 67-68 (2003)
[Publications] 谷川隆夫: "磁化プラズマ装置による低域混成波ソリトンの実験"スペース・プラズマ研究会論文集. 53-56 (2003)
[Publications] 篠原俊二郎: "ヘリコン波による大容量・高密度プラズマ生成II"スペース・プラズマ研究会論文集. 5-8 (2003)
[Publications] 篠原俊二郎: "大容量及び小容量ヘリコン源のプラズマ特性"プラズマ・核融合学会第20回年会講演予稿集. 130 (2003)

2003 Fiscal Year Annual Research Report

大容量-高密度ヘリコン・プラズマ源を用いる低域混成波ソリトンの実験研究

Principal Investigator

谷川 隆夫 東海大学, 総合科学技術研究所, 教授 (70207174)

Research Products

[Publications] 谷川隆夫: "宇宙研磁化プラズマ装置を用いるスペース・プラズマ波動現象のシミュレーション"宇宙関連プラズマ研究会報告集. 53-58 (2004)

[Publications] 篠原俊二郎: "ヘリコン波プラズマの生成と制御"宇宙関連プラズマ研究会報告集. 74-86 (2004)

[Publications] 飽本一裕: "LHパルスと粒子の相互作用"宇宙関連プラズマ研究会報告集. 94-115 (2004)

[Publications] Takao Tanikawa: "Characteristics of Large-Volume Helicon-Plasma Source"Bulletin of the American Physical Society. 48・7. 121 (2003)

[Publications] S.Shinohara: "Large Volume Helicon Plasma Production by Spiral Antenna"Proceedings of XXVI International Conference on Phenomena in Ionized Gases. 1. 67-68 (2003)

[Publications] 谷川隆夫: "磁化プラズマ装置による低域混成波ソリトンの実験"スペース・プラズマ研究会 論文集. 53-56 (2003)

[Publications] 篠原俊二郎: "ヘリコン波による大容量・高密度プラズマ生成II"スペース・プラズマ研究会 論文集. 5-8 (2003)

[Publications] 篠原俊二郎: "大容量及び小容量ヘリコン源のプラズマ特性"プラズマ・核融合学会 第20回年会 講演予稿集. 130 (2003)

谷川隆夫東海大学, 総合科学技術研究所, 教授 (70207174)

[Publications] 谷川隆夫: "磁化プラズマ装置による低域混成波ソリトンの実験"スペース・プラズマ研究会論文集. 53-56 (2003)

[Publications] 篠原俊二郎: "ヘリコン波による大容量・高密度プラズマ生成II"スペース・プラズマ研究会論文集. 5-8 (2003)

[Publications] 篠原俊二郎: "大容量及び小容量ヘリコン源のプラズマ特性"プラズマ・核融合学会第20回年会講演予稿集. 130 (2003)