スペクトルギャップ電子の観測

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1 WT-3トカマク(大半径65cm、小半径20cm、最大トロイダル磁場1.75T)において低減混成波電流駆動プラズマを生成し、トロイダル磁場強度が一定である垂直方向コードに沿って放射される第2高調波近傍での電子サイクロトロン輻射の周波数スペクトルをラジオメータで測定する事によりスペクトルギャップ電子を直接観測する事を試みた。2 スペクトルギャップ電子(エネルギー=10〜20keV)からのサイクロトロン輻射を分別して検出するために高い空間分解能(Δr≦2.9cm)を持つ受信光学系を設計製作し、また受信器(ラジオメータ)の周波数分解能を4GHzから1GHzにあげた。3 WT-3トカマクの場合、入射低減混成波電力と共にスペクトルギャップ電子密度が増加する事が他の計測より間接的に予測されていたが、この受信系により計測した結果、スペクトルギャップ電子からの輻射強度は入射低減混成波電力を140kWから200kWに増加してもほとんど増加せず、より高エネルギー電子(エネルギー≧50keV)からの輻射強度のみ10〜20%程度増加した。4 この結果は予想に反して入射低減混成波電力と共にスペクトルギャップ電子密度がほとんど増加しない事を表面上示しているが、計算によるとスペクトルギャップ電子によるサイクロトロン輻射の再吸収が大きいので、受信強度がスペクトルギャップ電子密度に比例して増加しない事も予想される。この点を明確にするために外部の発振器によるミリ波の伝播・吸収計測を行う事を計画している。