磁気ヘリシティー注入法によるスフェロマックプラズマの磁束補給特性に関する研究

点击翻译按钮获取中文摘要

本研究は、外部平衡磁界 (約500ガウス) 中に保持されたスフェロマックプラズマ (大半径〜小半径〜15cm、自然減衰時間〜30μs) に対して、磁気ヘリシティーを持った別のプラズマを注入・合体させ、配位の維持ないし肥大化を試みようとするもので、本63年度は3年計画の最終年度にあたっている。まず前半においては、改良型の同軸型ヘリシティー注入装置を製作し、それを主実験装置であるスフェロマック発生器TS-3に追加設置した。これによってTS-3装置は、中央部にスフェロマック発生部、左右両端の対称位置にそれぞれ1台の同軸型ヘリシティー注入装置を具備するところの三連構成へとグレードアップされた。後半においては、この装置を用いてヘリシティー注入に関する本格的実験を開始した。具体的には、まず中央部においてTS-3従来モードの運動でスフェロマックを発生し、それより遅れて両端部より約100μsの長パルス電流を用いて同軸銃よりヘリシティーを持ったプラブマを注入した。この時の中央部の磁界構造を、磁気プローブ列を用いて解折した結果、ヘリシティー注入の行われている期間、スフェロマック配位が維持されている事が確認された。しかしながら、中央部のスフェロマックは、傾斜型不安定を起こすことが多く、安定に配位を長時間維持するには、同不安定を何らかの手段で安定化する必要があることがわかった。このため、安定化導体の設置あるいは外部磁力線のピン止め、等の手段を試みて、いずれもが安定化に効果があることが認められた。されに別の動作モードとして、両端部のヘリシティー注入装置のみを用いて中央部にスフェロマックを発生。維持することを試みて、それに成功した。これは、従来理論的に可能性が指摘されていたバンピ-Zピンチあるいは磁束コア-スフェロマックと呼ばれる配位の生成・維持に成功したことを意味し、関係者に大変注目された。