電子サイクロトロン波を用いた高密度プラズマの発生とその生成機構

电子回旋波产生高密度等离子体及其产生机制

• 批准号: 03680016
• 负责人: 田中 雅慶
• 金额: $ 0.77万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1991
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1991 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-03680016/
• 关键词: 電子サイクロトロン波; プラズマ生成; 臨界密度; 高密度プラズマ; 右回り円偏波; ECR

本研究は,プラズマ中の電磁モ-ドである電子サイクロトロン波を励起し,臨界密度(W=Wpe)以上のプラズマを生成する事,さらにその発生機構を明らかにする事を目的とする。これまでの実験で電子密度3×10^<13>cm^<-3>(臨界密度の約400倍)のプラズマ生成に成功している。電子サイクロトロン波は,磁場に平行に伝播する右回り円偏波モ-ドで,電子のジャイロン波(右回り)と強く相互作用する。従って,他の波動モ-ドに比べて,きわめて吸収効率が高いのが特徴である。本研究では,このモ-ドの励起をいかに制御するかという点に目標を置いた。そのために(1)マイクロ波入射系の改良及びマイクロ波偏波の制御(2)ガス供給系の改良を行った。(1)はマイクロ波偏波の選択性を向上させる事によって電子サイクロトロン波の励起効率を上げるためのものである。さらに石英窓の改良も行い,偏波の選択性を向上させた。(2)は壁からのガス供給を従来の1点供給方式から二重管構造の採用による均一供給方式に変えるためのものである。これにより,高密度においても均一なプラズマが生成されるようになった。この改良は将来の大口径化のために必要な改良でもある。以上により波動励起に対して良好な選択性が得られ,均一な高密度プラズマ生成に関する重要なデ-タ-が得られた。また左回り偏波入射時にも電子サイクロトロン波が励起されるパラメ-タ-領域があり,左回り波動から右回り波動へとモ-ド変換が起きている事が実験的に明らかになった。モ-ド変換はプラズマ中の波動過程の中でも基本的に重要なものである。この点については今後より詳細に実験を行っていく。

In this study は プ ラ ズ マ の electromagnetic モ - ド で あ る electronic サ イ ク ロ ト ロ ン wave を し excitation, the critical density (W = Wpe) above の プ ラ ズ マ を generated す る, さ ら に そ の 発 raw institutions を Ming ら か に す る matter を purpose と す る. こ れ ま で の be 験 で electron density 3 x 10 ^ < > 13 cm ^ 3 > < - about 400 times) (critical density の の プ ラ ズ マ generated に successful し て い る. Electronic サ イ ク ロ ト ロ は ン waves, magnetic field parallel to the に に 伝 sowing す る り right back has drifted back towards &yen; partial wave モ - ド で, electronic の ジ ャ イ ロ ン wave interaction (right back り) strong と く す る. Youdaoplaceholder0, his <s:1> fluctuation モ-ドに has a が higher absorption efficiency than べて, わめて わめて が characteristics である. This study で は, こ の モ - ド の wound up を い か に suppression す る か と い に target を the う point い た. Youdaoplaceholder0 ために ために(1) Improvement of the incident wave system of <s:1> ロ ロ ロ ロ and control of the polarization wave of び ロ ロ ロ (2) improvement of the supply system of ガス を and った. (1) は マ イ ク ロ partial wave の sentaku sex を upward さ せ る matter に よ っ て electronic サ イ ク ロ ト ロ ン wave の wound up working rate on を げ る た め の も の で あ る. Youdaoplaceholder0 quartz 窓 さらに improves the <s:1> performance さらに, and the bias wave <s:1> selects the 択 property を upward させた. (2) は wall か ら の ガ ス supply を 従 to の 1 supply mode か ら の double tube structure using に よ る uniform supply way に - え る た め の も の で あ る. Youdaoplaceholder5 れによ, high-density にお にお て て て にお homogeneous なプラズ なプラズ が が generate されるようになった. It is necessary to な improve で ある for the future development of large-caliber <s:1> ために. Above に よ り wave excitation up に し seaborne て good な sentaku が it ら れ, uniform な high-density プ ラ ズ マ generated に masato す る important な デ タ - が must ら れ た. ま た left back to り partial wave incident に も electronic サ イ ク ロ ト ロ ン wave が wound up さ れ る パ ラ メ タ - field が あ り, left back り fluctuations か ら right back り fluctuations へ と モ - ド variations in が き て い が る things be 験 に Ming ら か に な っ た. The モ-ド in the <s:1> fluctuation process <e:1> of the モ プラズ in the transformation of the な プラズ in the プラズ プラズ in the <s:1> fluctuation process <s:1> the で in the に important な in the な in the である である である. The に に て て て よ will be detailed in に experiments in を and って く in く.

项目成果

M.Tanaka: "Oberdense Plasma Production Using Electron Cyelotron Waves" Journal of The Physical Society of Japan. 60. 1600-1607 (1991)

M.Tanaka：“使用电子回旋波产生奥伯登等离子体”日本物理学会杂志。

M.Tanaka: "High Eensity Plasma Production Using Electron Cyclotron Waves" Proceedings of The International Seminar on Reacting Plasmas. 1. 41-44 (1991)

M.Tanaka：“利用电子回旋波产生高强度等离子体”国际反应等离子体研讨会论文集。