2017 Fiscal Year Annual Research Report
Realization of atomic hydrogen pair-ion plasma and verification of the collective properties
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15H03757
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| Research Institution | Yamaguchi University |
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Principal Investigator |
大原 渡 山口大学, 大学院創成科学研究科, 教授 (80312601)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | プラズマ・核融合 / ペアイオンプラズマ / 水素負イオン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
厚さ2 cmのアルミニウムプラズマグリッド(Al-PG)へ，ターゲットプラズマと呼んでいる水素プラズマを照射して，引出孔内において水素負イオンを生成した．体積が1/4程度のドライバープラズマを生成して，セパレートメッシュで両プラズマを隔てている．ドライバープラズマ電位を正電位にすることにより，正イオンがセパレートメッシュ近傍のシースで加速されて，ターゲットプラズマへ入射する．数eVと数十eVの二成分のエネルギーを持つ正イオンが，Al-PGへ照射される．正イオンビーム密度は低エネルギー正イオン密度の10％未満にも関わらず，制御グリッド（CG）電極を通過するプラズマは，正イオンビームエネルギーとCG電極電圧に強く依存する．CG電極電圧 ≧ 正イオンビーム加速電圧として，負イオンを加速して，正イオンビームの一部を静電反射させる条件の場合に，負イオンの崩壊が抑制され，イオン性プラズマ密度は数十倍程度に増加できることが明らかになった．
CG電極を通過したイオン性プラズマは，６極のカスプ磁場が印加された円筒電極の中を通過するようにしている．このカスプ磁場は，プラズマが円筒電極に衝突して損失することを防ぐための磁場である．円筒電極に正弦波電圧を印加して，密度変調により静電波を励起して，伝搬特性の測定を行ってきた．波動を励起すると電子が空間中に発現するため，イオン性プラズマの波動伝搬特性とはいえないという問題があった．軸方向プラズマ分布を調べると，円筒電極近傍で負イオンが崩壊して電子が発現することが明らかになった．負イオン崩壊は変動電圧の振幅や周波数などに依存するが，プラズマ損失を防ぐために印加しているカスプ磁場が最も影響を与えていることが明らかになった．波動励起と伝搬特性の測定をするには至らなかったが，負イオンの崩壊機構の解明には一歩前進することができた．
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(15 results)
