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プラズマの波動加熱の高効率化をはかるための基礎的研究

提高等离子波加热效率的基础研究

基本信息

批准号：
60055010
负责人：
西田靖
金额：
$ 2.56万
依托单位：
Utsunomiya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Fusion Research
财政年份：
1985
资助国家：
日本
起止时间：
1985 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究の目的は高周波波動を用いたプラズマ補助加熱の高効率化を計るために重大な影響を及ぼす種々の非線形現象を詳細に調べることにあった。そのために、(1)中電力マイクロ波(【ω_o】〜!_【2.85GHz,最大10KW)を用いて、】ω_o【〜!_】Wpe近傍における電磁波エネルギーの吸収機構を明らかにする。(2)イオンの加熱、加速に関する現象を明らかにするために、二重プラズマを用いて、大振幅衝撃波によるイオン加熱及び加速の詳細を調べる。(3)プラズマ加熱を行うと二電子温度状態にあるプラズマが形成されるので、そこで励起される大振幅負極性イオン波の性質を明らかにする、ことを研究計画の骨子とした。以下に本年度に得られた研究成果の概要を述べる。〔$$I$$〕中電力マイクロ波を弱磁場中不均一プラズマに照射すると、VpxBo加速により高エネルギー電子が放出される。現在最大約1KeVの電子が観測されている(マイクロ波吸収率は約60%程度)。これと同時に$$ω_o$$〜!_$$Wpe近傍でも等密度面に沿って数百eVの電子が放出される。これは密度キヤビティに捕捉された高周波場が、VpxBo加速機構により電子を加速したものと解釈している。これら高エネルギー電子をプラズマ系外に出るまえに熱化し、加熱効率を上げるためには定常磁場強度を上げることが考えられるが現状では詳細には理解されておらで、今後の課題として残された。〔$$II$$〕大振幅イオン波衝撃波によるイオン加熱は波動に捉されたイオンがその最大波動電位まで加速し、放出することが明らかになった。更に、波動電場内におけるイオン捕捉の存在を実験的に確認した。イオン捕捉の存在は〔$$I$$〕における電子捕捉の存在を傍証するものである(〔$$I$$〕においては電子の捕捉の存在は予想されるものの直接確認は極めて難しい)。〔$$III〕では二電子温度プラズマにおける負極性ソリトンの励起に始めて成功した。更に、非線形スネルの法則の存在を明らかにした。

The purpose of this study is to investigate the effects of high frequency heating on the nonlinear phenomena.そのために、(1)中电力マイクロ波(【ω_o】〜!_ [2.85GHz, max. 10KW) ω_o [~!_] Wpe near the electromagnetic wave generation and absorption mechanism to understand the (2)The phenomenon of heating and acceleration is clearly regulated, and the phenomenon of double shock wave is regulated in detail. (3)The properties of large amplitude electric waves are discussed in detail below. The following is a summary of the research results obtained during the year. [$I$$] medium power wave in weak magnetic field uneven irradiation, VpxBo acceleration, high energy electron emission. The electron absorption rate is approximately 60%. $$ω_o$$~!_$$ In the vicinity of Wpe, electrons are emitted along the isodensity plane of hundreds of eV. The density of the electron is high, and the acceleration mechanism is low. The current situation of the system is discussed in detail, and future problems are discussed. [$II$$] Large amplitude shock wave heating ratio maximum ratio potential acceleration emission ratio More specifically, the ratio of electric field to capture the existence of the The existence of electron capture is verified directly by [$I$$]. The existence of electron capture is verified directly by [$I$$]. [$III] The temperature of the two electrons rises and the excitation starts successfully. The existence of non-linear and linear rules of life is now clear.