負イオン磁化プラズマ中フローシアー不安定性の体系的解明

系统阐明负离子磁化等离子体中的流剪切不稳定性

• 批准号: 04J02954
• 负责人: 市來 龍大
• 金额: $ 2.18万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-04J02954/
• 关键词: フロー速度シアー; 不安定性; 負イオンプラズマ; ドリフト波; 静電波; 波数計測; 非線形波動

磁化プラズマ中に自己励起する電子反磁性ドリフト波不安定性が,正イオンの沿磁力線フロー速度シアー(平行シアー)及び負イオン種の導入から受ける影響を実験的に観測した.具体的な成果を以下に記す.1.熱電子源を前年度の六硼化ランタン(LaB_6)塗布型からタングステン(W)直熱型熱陰極に改良し,前年度よりも高い負イオン交換率n_-/n_+を有するプラズマ中でのドリフト波実験を可能にした.2.負イオン交換率が10%を超える領域においては,さらなる負イオンの導入が平行シアー変調ドリフト波の成長率を減少させることを初めて実験的に観測した.さらに,負イオン交換率が50%を超えると,波動は完全に抑制され,プラズマが安定化することを観測した.3.負イオン交換率に依存せず,平行シアーにより波動は抑制されることを観測した.4.ドリフト波の軸方向波数は極めて小さく,プラズマ物理研究の初期段階よりその測定の困難さが問題となってきたが,今回Y型プローブによる新たな波数評価法を提案し,その手法により実際の軸方向波数k_<ll>/2πが0.5〜1m^<1>であることを検出した.5.米国West Virginia大学で開発されたΓ型プローブを導入し,ドリフト波の周方向モードを観測した.その結果,周方向モードは平行シアー及び負イオン交換率に依存せずに常にm=3であることが明らかとなった.6.実験的に観測した軸方向波数及び周方向モードの値を用いて,波動の成長率及び周波数の理論値を計算した結果,実験において観測されたドリフト波の平行シアー・負イオン交換率依存性は,運動論的線形不安定性の理論でほぼ説明されることが明らかとなった.7.上述の実験とは逆の平行シアー強度を与えた場合,D'Angeloモードなる流体不安定性が励起されることが1960年代より予測されているが,そのモードが本実験系では励起されないことを発見した.

Magnetization プ ラ ズ マ に his wound up す る electronic diamagnetism ド リ フ ト wave labile が, are イ オ ン の along the lines of magnetic force フ ロ ー speed シ ア ー (parallel シ ア ー) and negative イ び オ ン kind の import か ら by け る influence を be 験 of に 観 measuring し た. Under specific な results を に す. 1. The hot electron source を annual の before six boride ラ ン タ ン type (LaB_6) coated か ら タ ン グ ス テ ン (W) straight type hot cathode に improved し, before the annual よ り も high い negative イ オ ン n_ - / n_ + を exchange rate have す る プ ラ ズ マ in で の ド リ フ ト wave be 験 を may に し た. 2. Negative イ オ ン が exchange rate 10% を super え る field に お い て は, さ ら な る negative イ オ ン の import が parallel シ ア ー - adjustable ド リ フ ト wave を の growth rate reduce さ せ る こ と を early め て be 験 of に 観 measuring し た. さ ら に, negative イ オ ン が exchange rate 50% を super え る と, volatility は に completely inhibit さ れ, プ ラ ズ マ が stabilization す る こ と を 観 し measurement Youdaoplaceholder0.3. Negative イ オ ン に exchange rate dependent せ ず, parallel シ ア ー に よ り fluctuations は inhibit さ れ る こ と を 観 measuring し た. 4. ド リ フ ト の axis direction wave number は extremely め て small さ く, プ ラ ズ マ physics の early Duan Jie よ り そ の determination の difficult さ が problem と な っ て き た が, today back to Y プ ロ ー ブ に よ る new た な wavenumber review 価 method proposed を し, そ の technique The wavenumber in the real main axis direction k_<ll>/2πが0.5 to 1m^<1>である とを検 とを検 results in た.5. M the West Virginia university で 発 さ れ た Γ type プ ロ ー ブ を import し, ド リ フ ト wave direction の weeks モ ー ド を 観 measuring し た. そ の results, weeks direction モ ー ド は parallel シ ア ー and negative イ び オ ン に exchange rate dependent せ ず に often に m = 3 で あ る こ と が Ming ら か と な っ た. 6. Be the 験 に 観 measuring し た axis direction of wave number, and week び モ ー ド の numerical を with い て, volatility の growth rate and び cycle for numerical を の theory calculation し た results, be 験 に お い て 観 measuring さ れ た ド リ フ ト wave の parallel シ ア ー, negative イ オ ン exchange rate dependence は, unstability of kinetic theory of linear の theory で ほ ぼ illustrate さ れ る こ と が Ming ら か と な っ た. 7. The の be 験 と は inverse parallel シ の ア ー strength を and え た occasions, D 'Angelo モ ー ド な る fluid labile が wound up さ れ る こ と が 1960 s よ り be さ れ て い る が, そ の モ ー ド が this be 験 department で は wound up さ れ な い こ と を 発 see し た.

项目成果

負イオン磁化プラズマ中沿磁力線フロー速度シア変調ドリフト波の波数計測

负离子磁化等离子体中场线流速剪切调制漂移波的波数测量

• 发表时间: 2007
• 期刊: 日本物理学会2007年春季大会講演概要集 第2分冊
• 作者: K.Mizuta;H.Izumi;R.Ichiki;T.Kaneko;市来 龍大
• 通讯作者: 市来 龍大

負イオンによる沿磁力線プラズマフロー速度シア駆動不安定性の励起特性変化

负离子引起的场对准等离子体流速剪切驱动不稳定性的激发特性变化

• 发表时间: 2005
• 期刊: プラズマ・核融合学会第22回年会予稿集
• 作者: K.Mizuta;H.Izumi;R.Ichiki;T.Kaneko;市来 龍大;R.Ichiki;T.Kaneko;市來 龍大;市來 龍大;市來 龍大;R.Ichiki;R.Ichiki;市來 龍大;市來 龍大
• 通讯作者: 市來 龍大

Drift-wave instability modified by superimposed parallel and perpendicular plasma flow velocity shears

通过叠加平行和垂直等离子体流速剪切修正漂移波不稳定性

• 发表时间: 2007
• 期刊: Fusion Science and Technology Vol. 51(in press)
• 作者: K.Mizuta;H.Izumi;R.Ichiki;T.Kaneko
• 通讯作者: T.Kaneko

Qマシーンプラズマ中フロー速度シア駆動低周波不安定性

Q 机等离子体中流速剪切驱动的低频不稳定性

• 发表时间: 2005
• 期刊: 第8回若手科学者によるプラズマ研究会予稿集 (発表予定)
• 作者: K.Mizuta;H.Izumi;R.Ichiki;T.Kaneko;市来 龍大;R.Ichiki;T.Kaneko;市來 龍大;市來 龍大;市來 龍大;R.Ichiki;R.Ichiki;市來 龍大;市來 龍大;金子 俊郎;市來 龍大
• 通讯作者: 市來 龍大

イオンフロー速度シア駆動低周波不安定性に対する負イオンの効果

负离子对离子流速剪切驱动低频不稳定性的影响

• 发表时间: 2004
• 期刊: プラズマ・核融合学会第21回年会予稿集
• 作者: K.Mizuta;H.Izumi;R.Ichiki;T.Kaneko;市来 龍大;R.Ichiki;T.Kaneko;市來 龍大;市來 龍大;市來 龍大;R.Ichiki;R.Ichiki;市來 龍大;市來 龍大;金子 俊郎;市來 龍大;市來 龍大
• 通讯作者: 市來 龍大