開放端におけるエンドプレートの電流バランス

开端端板电流平衡

• 批准号: 07680500
• 负责人: 斉藤 輝雄
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: University of Tsukuba
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-07680500/
• 关键词: プラズマ; タンデムミラー; エンドプレート; 電位制御; 電流バランス

本課題では筑波大学プラズマ研究センターのタンデムミラー装置ガンマ10において、端損失するイオンと電子のエンドプレート上での粒子束(電流)バランスを研究した。ガンマ10では、閉じ込め電位形成のため電子サイクロトロン共鳴加熱(ECRH)を行うと、大量の端損失電子が装置端部に設置してあるステンレス板(エンドプレート)に流入する。エンドプレートは電気的に浮遊しているので、流入する多量の電子流とバランスするために、エンドプレートからたたき出された冷たい二次電子が装置中央部に向かって逆流する。そのため、エンドプレート前面に張ったメッシュに負の電圧をかけ二次電子を抑制する実験(メッシュバイアス)が行われている。これにより一次電子束1/100程度に減少することが期待されたが、実験によると一次電子束は1/2から1/3にしか減少せず、メッシュバイアス時にも電子束がイオン束の50倍近く多いままで、イオン束と同符号の何か別の粒子束(I3)が存在するためと考えられた。本研究では、このI3を担うものとしてエンドプレートと真空容器の間の薄いプラズマからエンドプレートに流れ込むイオン束を考え、ここに存在するプラズマを静電プローブにより測定した。その結果確かにプラズマが存在し、エンドプレートに流入する端損失電子束を打ち消すような向きの粒子束があることを確認した。さらに、実験結果を定量的に評価するため、エンドプレートから出た二次電子がミラースロートの手前でミラー反射され、再度エンドプレートに戻ってくる効果を考慮したモデルを構築し、実験結果と対応させた計算を行った。これから、観測された電流(I3)の空間的不均一性を考えると、このI3の大きさはメッシュバイアス実験の結果を説明し得る量である事が確認できた。本研究で得られたこの結果は、直ちにつぎの新しい課題につながる。すなわち、エンドプレートの裏面から流入する電流を遮断したときの、装置端部の電位分布の変化、及びプラズマ全体の応答を見ることである。この意味で、本研究はエンドプレートの本来の設置目的である非両極性拡散を真に抑制し、タンデムミラーの閉じ込め改善の新しい展開の基礎付けが出来たといえる。

This project is to study the particle beam (current) characteristics of the particle beam (current) on the electron terminal loss and terminal loss of the particle beam (current) device at the University of Tsukuba. 10. Potential formation, electron resonance heating (ECRH), and a large number of end-loss electrons flow into the device end. A large amount of electrons flow in and out of the central part of the device. In the case of negative voltage, secondary electron suppression, etc. When the primary electron beam is reduced by 1/100, it is expected that the primary electron beam will be reduced by 1/2 to 1/3. When the primary electron beam is reduced by 50 times, the primary electron beam will be reduced by 50 times. In this study, the presence of I3 in the vacuum vessel was investigated. As a result, it is confirmed that there is a loss of electron beam at the end of the flow. The results of the evaluation are: The spatial heterogeneity of the current (I3) is examined, and the results of the measurement of the current (I3) are explained. The results of this study are as follows: The current flowing into the device is interrupted, the potential distribution at the end of the device is changed, and the voltage of the device is changed. This means that the original purpose of this study is to suppress non-polar dispersion, improve the basic development of new technologies, and improve the quality of products.

项目成果

I. Katanuma, Y. Kiwamoto, et al.: "Generation of the Saturated Electrostatic Potential along a Magnetic Field Line" Physics of Plasmas. 3 No. 5. (1996)

I. Katanuma、Y. Kiwamoto 等人：“沿磁场线产生饱和静电势”等离子体物理学。

Y. Tatematsu, Y. Kiwamoto, T. Saito, et al.: "Contribution of Yushmanov-Trapped Electrons on Thermal Dike" Physics of Plasmas. 3 No. 5. (1996)

Y. Tatematsu、Y. Kiwamoto、T. Saito 等人：“尤什马诺夫俘获电子对热堤的贡献”等离子体物理学。

Y. Yoshimura, T. Saito, Y. Kiwamoto, et al.: "Axial and Radial Potential Distributions in the GAMMA 10 Tandem Mirror" Journal of Physical Society of Japan. 65 No. 4. (1996)

Y. Yoshimura、T. Saito、Y. Kiwamoto 等人：“GAMMA 10 Tandem Mirror 中的轴向和径向电势分布”日本物理学会杂志。

T. Saito, Y. Kiwamoto, Y. Tatematsu, et al.: "Current-voltage characteristics of the end loss ion flux from a tandem mirror collected on a gridded energy analyzer" Rev. Sci. Instrum.67 No. 6. (1996)

T. Saito、Y. Kiwamoto、Y. Tatematsu 等人：“网格能量分析仪收集的串联镜端部损耗离子通量的电流-电压特性”Rev. Sci。

I. Katanuma, K. Ishii, Y. Kiwamoto, et al..: "On the Electrostatic Potential Profile Determined from Ion End Loss Spectrum" Japanese Journal of Applied Physics. 34. 350-351 (1995)

I. Katanuma、K. Ishii、Y. Kiwamoto 等人：“根据离子端损失谱确定的静电势分布”，日本应用物理学杂志。