イオン波ソリトンの境界における共鳴的吸収

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本研究の目的は、プラズマ境界におけるイオン波ソリトンに関する諸現象が十分には解明されていない現状を踏まえて、反射及び透過の現象に関する詳細な研究を実施し、プタズマシ-ス領域におけるソリトンの共鳴的吸収現象の機構を明らかにすることであった。この目的を達成するために、二重プラズマ発生装置(直径60cmx長さ1m)内に、プラズマ密度約3-5x10^8cm^<-3>、電子温度約3eVのアルゴンプラズマを発生させる。プラズマ内に、プラズマ電位に対して最大500v迄バイアス可能な、反射あるいは透過現象を発生させるための電極(反射電極と呼び)(ステンレス製、150メッシュ/インチ、サイズ:30cmx35cm)を設置する。電極前面のシ-スの厚さはバイアス電圧により変化する。さらに、反射電極の角度は入射波に対して任意の角度に設定できる。以上概略した装置により、イオン波ソリトンの反射現象を詳細に調べた結果、現在以下の事柄が明らかになった。1.従来、本学で初めて明らかにした非線形スネルの法則はプラズマシ-ス前面でも発生しうること、2.ソリトンの透過波の速度は、シ-ス前面に存在するプラズマの不均一領域では小さくなること、3.その透過波は、シ-ス領域では急速に早くなり、従来発見されていた、静電的トンネル効果が起きること、4.シ-ス前面の現象は、浅水波に関する透過・反射の理論でほほ説明できること、従って、従来不明であった非線形スネルの法則を説明するための理論の正当性がほぼ確認できたこと、などの成果を得た。しかし、矛盾する現象がいくつか見つかっており、今後の課題として残った。