波動加熱用新型アンテナの研究

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スロット型リジターノコイルを、壁を兼ねたアンテナという観点からミラー磁場中の電子サイクロトロン共鳴加熱の場合について実験を行い、リジターノコイルの特性を詳しく調べた。その主な成果は次の通りである。1.パラメータの径方向分布の制御:密度3×【10^(11)】【cm^(-3)】、電子温度10eV、イオン温度2eVなるECRプラズマ中に、直径9cmのリジターノコイルを設置し、2GHz帯マイクロ波伝送回路を用いてマイクロ波を供給し、プラズマパラメータの径方向分布の制御を試みた。マイクロ波パワーの制御により密度勾配を変化させた時のドリフト波の周波数と振幅の関係を測定した。この結果は、衝突型ドリフト波の分散式から得られる結果とよく一致した。2.フルート波の抑制機構の解明:フルート波がスタブチューナーの制御により抑制されることを実験的に見出した。この物理的機構を解明するため、プラズマ電位の空間分布を詳しく測定した。この結果、プラズマ電位が高くなるとフルート波が抑制されることがわかった。3.リジターノコイルからの不純物の発生:材質の異ったりジターノコイル(Cu,Al)によるプラズマ生成を行い、不純物の発生を調べた。この結果、(1)パラメータは殆ど差がないこと、(2)コイルからのスパッタリングはCu製の場合が多いこと、(3)スパッターされる不純物は銅であること、等を見出した。更に、プラズマ中に挿入されたガラス板に付着した不純物の厚みの時間変化を測定した。時間に比例して厚みが増加することがわかった。又、不純物の二次元分布測定を行い、マイクロ波のフィーダ付近から不純物が発生していることを見出した。