ECWプラズマにおけるX線発生機構とカオス過程

ECW等离子体中X射线产生机制及混沌过程

• 批准号: 04680015
• 负责人: 田中 雅慶
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1992
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1992 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-04680015/
• 关键词: カオス; 電子サイクロトロン波; プラズマ; 捕捉電子

プラズマ中の波動・粒子から成る系のカオス現象は保存系カオスとしい特徴づけられ,プラズマ加熱基礎論や宇宙における高エネルギー粒子の発生等に関連した重要な研究テーマである。我々は,プラズマ中の電子サイクロトロン波(ECW)を用いることによって,単一波動と電子から成る最も自由度の低い系の実現を目指した。これは従来の研究が,波動の吸収率の低さに寄因して,複雑な多モード系となっていた点を改良するためである。実験はECWを効率良く励起するため,円偏波したマイクロ波を用いた。これにより,低圧力・低密度で行なわれる実験領域においても,波は十分早く減衰し対向壁による多重反射の影響を無視できる系を実現した。通常のカオスが固有振動系に周期外力(キック)を加えた場合に発生する事を考慮すると,我々の系においては不均磁場によってバウンス運動する電子がECWと周期的に相互作用(キック)する事でカオス的な加速が発生すると考えられる。その事を直接的に示すために,ミラー磁場の一方を連続的に変化できるように装置を改良し,捕捉電子の量を連続的に制御する実験を行なった。この実験で,捕捉電子が存在しない場合はX線発生(KeV領域の電子の発生)が起らない事,ミラー比を増加させていくとともに連続的にX線放出が起ることを確認した。さらに,X線発生と閾値,高エネルギー電子の径方向分布なども測定し,X線発生と捕捉電子の関連を明らかにした。以上の事実に基づいて、我々の系における高エネルギー電子の発生は,不均一磁場によって捕捉電子がバウンス運動を行うために周期的なキックを受けて速度空間をカオス的に拡散していくためであると結論できる。結果は1992年春及び秋の物理学会,1992年プラズマ物理国際会議(オーストリア)にて発表を行なった。

The relationship between the fluctuation of particles in the universe and the generation of particles is important for research. In this paper, the author points out the realization of the low degree of freedom of the electron wave (ECW) in the middle of the application, and the ratio of the electron wave to the low degree of freedom. This study has been conducted to determine the causes of the low absorption rate of the ratio, and to improve the absorption rate of the ratio. A good example of this would be the In this case, the low pressure and low density of the wave field are very early, and the multiple reflections on the opposite wall are ignored. In general, when the periodic external force is added to the natural vibration system, the occurrence of events is considered. When the natural vibration system is in uneven motion, the occurrence of events such as the periodic interaction of electrons with the magnetic field is considered. A direct demonstration of the magnetic field and an improvement of the device to capture electrons and control them. In this case, the capture electron is present in the case of X-ray emission (electron emission in the KeV field), and the X-ray emission is confirmed to be increased. In addition, the X-ray emission threshold value, the radial direction distribution of the high-energy electrons, and the correlation between the X-ray emission and the capture electrons were determined. The above results show that the electron generation in the system is very high, and the electron motion in the system is captured by the inhomogeneous magnetic field. The results were published in the spring and autumn of 1992 at the International Conference on Physics.

项目成果

田中 雅慶: "不均一磁場中の電子サイクロトロン波プラズマからのX-線放射" Research Report NIFS-MEMO-7, Nagoya JAPAN. 7. 29-34 (1992)

Masayoshi Tanaka：“非均匀磁场中电子回旋波等离子体的 X 射线辐射”研究报告 NIFS-MEMO-7，日本名古屋 7. 29-34 (1992)。

M.Tanaka: "Excitation of Electron Cyclotron Waves and Related Physics Experiments" Proc.of 1992 Int.Conf.on Plasma Physics (Innsbruck,Austria). 16C PARTIII. 1733-1736 (1992)

M.Tanaka：“电子回旋波的激发和相关物理实验”Proc.of 1992 Int.Conf.on Plasma Chemistry（因斯布鲁克，奥地利）。