プラズマ・メーザー効果の理論的研究

乱流プラズマ中の最低次のモード間結合は三波相互作用,非線形ランダウ形とプラズマ・メーザーの三種類である。プラズマ・メーザーはプラズマ乱流中の新しいモード間結合である。本年度は下記の新しい知見が得られた。1)外磁場効果プラズマ・メーザーはAC非線形散逸力により発生する。外磁場中の定式化が行われ、最大の寄与は分極結合からなる事が判った。2)カオス解イオン音波とラングミュアー波の相互作用のモデル方程式はロトカ・ボルテラ型になる事が判った。更にイオンビーム密度に変調をかけると保存系のカオス解の存在が示された。3)非線形散逸力プラズマ・メーザー効果の原因である非線形散逸力は直流と交流の2種類から成立っている。直流的散逸力は異常抵抗,交流的散逸力はプラズマ・メーザーを発生させている事が判った。4)核融合への応用高周波RFをかけて、低周波ユニバーサル・ドリフト波を安定化する条件が求められた。狭義の動重力や側帯波結合の方法と併せてプラズマ・メーザーも低周波安定化の有力な方法である事が判った。5)天体現象への応用低周波アルヴェン波から高周波イオン音波へのエネルギー上方変位の観測がプラズマ・メーザー効果で説明された。又天体プラズマ中の種々のプラズマ・メーザー現象の総合報告がまとめられ、将来の天体プラズマ現象の解釈に資すると思われる。

乱流プラズマ中の最低次のモード間結合は三波相互作用,非線形ランダウ形とプラズマ・メーザーの三種類である。プラズマ・メーザーはプラズマ乱流中の新しいモード間結合である。本年度は下記の新しい知見が得られた。1)外磁場効果プラズマ・メーザーはAC非線形散逸力により発生する。外磁場中の定式化が行われ、最大の寄与は分極結合からなる事が判った。2)カオス解イオン音波とラングミュアー波の相互作用のモデル方程式はロトカ・ボルテラ型になる事が判った。更にイオンビーム密度に変調をかけると保存系のカオス解の存在が示された。3)非線形散逸力プラズマ・メーザー効果の原因である非線形散逸力は直流と交流の2種類から成立っている。直流的散逸力は異常抵抗,交流的散逸力はプラズマ・メーザーを発生させている事が判った。4)核融合への応用高周波RFをかけて、低周波ユニバーサル・ドリフト波を安定化する条件が求められた。狭義の動重力や側帯波結合の方法と併せてプラズマ・メーザーも低周波安定化の有力な方法である事が判った。5)天体現象への応用低周波アルヴェン波から高周波イオン音波へのエネルギー上方変位の観測がプラズマ・メーザー効果で説明された。又天体プラズマ中の種々のプラズマ・メーザー現象の総合報告がまとめられ、将来の天体プラズマ現象の解釈に資すると思われる。