プラズマ中の散逸力オスの発生と拘束条件

等离子体和约束条件下耗散力雄的产生

• 批准号: 12878075
• 负责人: 河合 良信
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 2001
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12878075/
• 关键词: イオン・イオン不安定性; プラズマカオス; ダブルプラズマ; イオンビーム; 拘束条件; フラクタル; フルート不安定性; 粒子捕捉; リアプノフ数; 埋め込み法

プラズマ中には乱れた状態にある多くの不安定波動が存在する。この場合、波動は分散関係に従った振る舞いをするために他の媒質に比べてプラズマ中の不安定系のカオスヘの発展には厳しい制限がある。本研究は、プラズマ中の基本的な静電不安定性(イオンビーム・プラズマ不安定性とフルート不安定性)に起因する散逸カオスの発生を拘束条件との関係から明らかにすることを目的としている。1.ダブルプラズマ装置を用いて、イオンビーム・プラズマ不安定系における散逸カオスの発生と拘束条件について実験を行い、以下の成果を得た。(1)イオンビームのエネルギーを高くして(ビーム速度>>イオン音波速度)、イオンビーム・プラズマ不安定性が一次元から三次元に遷移するかどうかを、イオンネルギー分布関数の二次元的測定により確認した結果、一次元的であることが分かった。(2)散逸カオスヘのルートと拘束条件との関係を調べるため、メッシュグリッドのある場合に、テスト波を伝播させ、波形を測定した。その結果、メッシュグリッドがある場合には、テスト波の振幅が大きくなると振幅振動が観測された。このことは、メッシュグリッドが系の次元を低くさせ、粒子捕捉が起きていることを示唆している。(3)乱れたプラズマに拘束条件を課した場合のシュミレーションを行った結果、系が少数自由度のカオスに至ることが分かった。2.ECR磁化プラズマ中で観測されるフルート不安定性に起因する乱流状態に、プラズマの周囲を永久磁石籠で囲ったところ、系が乱流状態から周期的状態に遷移した。カオス解析を行ったところ、時系列は間欠的な振る舞いを示し、相関次元は非整数(フラクタル性)であった。この場合も、永久磁石籠が拘束条件を系に課したことことに対応していものと考えられる。以上、プラズマ中の基本的な不安定性について小数自由度の散逸カオスの発生と拘束条件との関係を実験及びシミュレーションにより調べた結果、カオスの発生には拘束条件が必要であることが明らかになった。

There are many unstable states in the world. In this case, the ratio of the dispersion relationship between the vibration and the other media is higher than that of the unstable system. This study is aimed to investigate the fundamental electrostatic instability (electrostatic instability), the origin of the dispersion, the constraint conditions for the generation of the dispersion, and the relationship between them. 1. The following results are obtained from the application of the device, the generation and constraint conditions of the unstable system, the dispersion and the constraint conditions. (1)The results of the measurement of the distribution of the relationship between the first and third dimensions are confirmed by the results of the measurement of the distribution of the relationship between the first and third dimensions. (2)The relationship between dispersion and constraint conditions is measured in the case of dispersion and wave shape. The result is that the amplitude of the wave is large and the amplitude of the vibration is small. This is the first time that a particle has been captured. (3)The result of the experiment is that there are only a few degrees of freedom in the system. 2. ECR magnetization is characterized by turbulence and periodic instability.カオス解析を行ったところ、时系列は间欠的な振る舞いを示し、相关次元は非整数(フラクタル性)であった。In this case, the permanent magnet cage is bound by the conditions of the system. In the above, the basic instability of fractional degrees of freedom is discussed. The relationship between dispersion and constraint conditions is discussed. The results of adjustment and constraint conditions are discussed.

项目成果

T.Fukuyama: "Controlling Chaos in the Current-Driven Ion Acoustic Instability"Phys. Plasmasに掲載. (in press).

T. Fukuyama：“控制电流驱动离子声学不稳定性中的混沌”发表于《等离子体》（正在出版）。

M.Matsukuma: "The Effect of Biased Mesh Grid on the Chaos Excitation"Proc. XXXV Int. Conf. On Phenomena in Ionized Gases(Nagoya, July). 1. 175-176 (2001)

M.Matsukuma：“偏置网格对混沌激励的影响”Proc。