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一般化された磁気ヘリシティーの直接計測による二流体プラズマ緩和現象の実験的解明

通过直接测量广义磁螺旋度对二流体等离子体弛豫现象进行实验阐明

基本信息

批准号：
07F07140
负责人：
小野靖
金额：
$ 1.47万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至 2008
项目状态：
已结题

项目摘要

前年度のシミュレーションによって開発した3次元トモグラフィープログラムの精度が流速分布によってどの程度影響されるか確認できため、今年度はいよいよ実際に7チャンネルの光ファイバーを扇型に配置した計測モジュールを5個、TS-4トーラス実験装置の周りに設置し、中心対称面を仮定して実質70チャンネルのファイバーでプラズマのライン光の積分値のスペクトルを1mの分光器とICCDカメラで計測した。アルゴンIIのライン光のドップラーシフトを用いて、中心軸対称が仮定できる逆転磁場配位プラズマ内部のイオン流速の計測を試みた。各ファイバーの各波長のプラズマ発光の積分値を3次元トモグラフィープログラムによって局所発光量と局所ドップラーシフト(イオン流速)、局所ドップラー幅(イオン温度)に逆変換し、速度1-6km/sec程度の磁力線に垂直な流れが逆転磁場配位内に存在することが初めて明らかにすることができた。計測装置の精度は1.5km/sec程度であり、結果として逆変換後のプラズマ流速は最大40%の計測誤差を含む。さらに、計測誤差を抑制するためのプログラムの改良も行い、更に誤差を半分程度に抑制した上で、計測した流速の3次元分布を用いて逆転磁場配位のイオンのヘリシティーをはじめて算出した。現在、光ファイバーのチャンネル数の増加に取り組み、軸対称の仮定をある程度外した状態での流速分布やイオンヘリシティーの計測が可能になりつつある。この成果により、プラズマの二流体効果を含んだ緩和現象の解明に大きく前進し、イオンヘリシティーが果たして二流体型の緩和の際、保存量となり得るかについて結論が得られる見込みである。

The previous year's development of the three-dimensional model for the accuracy of the flow rate distribution, the impact of the degree of confirmation, the current year's implementation of the three-dimensional model for the fan-type model for the measurement of the five TS-4 model for the implementation of the device's cycle settings The center symmetry plane is determined and the integral value of the light from the 70-inch optical fiber and the laser beam is measured using a 1-meter beam splitter and ICCD camera. The measurement of flow velocity in the center axis of the optical system is carried out. The integral value of the emitted light at each wavelength of each wavelength is 3-dimensional, and the amount of light emitted by each wavelength is 3-dimensional. The amount of light emitted by each wavelength is 3-dimensional. The amplitude of each wavelength is 3-dimensional. The temperature of each wavelength is 3-dimensional. The velocity of each wavelength is 1-6km/sec. The vertical flow of each wavelength is 1-6km/sec. The accuracy of the measuring device is less than 1.5 km/sec, and the measurement error of the flow velocity after the reverse transformation is less than 40%. In addition, the measurement error is suppressed, and the measurement error is reduced by half. The three-dimensional distribution of the flow velocity is calculated by using the inverse magnetic field coordination. Now, the increase of the number of light sources and the measurement of the flow velocity distribution in the state of the axis are possible due to the selection of the group, the adjustment of the axis and the degree of the measurement. The results of this study include the explanation of the relaxation phenomenon, the advancement of the relaxation phenomenon, the preservation of the two-fluid type, and the conclusion of the study.