非一様磁場中における非中性プラズマの実験的研究

非均匀磁场中非中性等离子体的实验研究

• 批准号: 18740360
• 负责人: 齋藤 晴彦
• 金额: $ 2.3万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18740360/
• 关键词: 非の性プラズマ; 純電子プラズマ; 磁気圏型配位; 非中性プラズマ; トロイダル系

本研究は,非中性プラズマ研究の分野で通常使用される直線型の一様磁場配位に代わり,非一様なdipole磁場中で非中性プラズマ閉じ込めを行い,その特性を実験的に明らかにする事を目的としたものである.Dipole磁場に代表される磁気面を有するトロイダル系において非中性プラズマの安定な閉じ込め配位を確立する事により,従来広く研究が進められてきた単一粒子プラズマにとどまらず,電子陽電子や陽電子反陽子等の多様な非中性プラズマを閉じ込めて実験研究を実施する事が可能となる.本年度の研究では,磁気圏型装置RT-1において,純電子を用いた閉じ込め原理検証実験を行った.超高真空環境の使用とコイルの超電導磁気浮上によりプラズマに与える擾乱を抑制する事で,トロイダル非中性(純電子)プラズマの安定な閉じ込めを実現した.生成した純電子プラズマに対して,静電的な測定法(Langmuir probe及び多点wall probe)により,主に電子入射中の空間電位分布と静電揺動の計測実験を行った.本年度の研究を通して得られた主な成果は以下の通りである.・定常的な電子入射により,最大-2kV程度の空間電位を形成し,トロイダル電子プラズマを安定に生成した.・外部からの電子供給を絶った状態で,電子プラズマの500秒以上の閉じ込めを実現した.・空間電位と揺動の同時計測により,揺動周波数から閉じ込め電荷を推定する半経験式を得た.・多点計測により,揺動がトロイダル方向にE×B速度で伝搬するdiocotron modeである事を確認した.・イオン蓄積のtime scale程度の後に発生する不安定性の急成長までは,揺動は安定に推移する.本研究を通して,磁気圏型配位における非中性プラズマの基本的性質について理解が得られ,磁気圏型配位が各種の荷電粒子から構成される非中性プラズマ閉じ込めの必要条件を満たす事が示されたものと考えられる.

In this study, the separation field of non-neutral magnetic field is usually used to study the linear magnetic field coordination system, the non-neutral magnetic field in the non-neutral magnetic field, the stable magnetic field coordination system in the non-neutral magnetic field, and the stable magnetic field coordination system in the non-neutral magnetic field. In the future, it is possible to carry out the research on the polytropic non-neutral particles such as electron positron, positron anti-positron, etc. This year's research shows that the magnetic field type device RT-1 can be used for pure electronic applications. The use of ultra-high vacuum environment, such as high conductivity magnetic floating, high temperature and high temperature, high temperature and high temperature. Electrostatic measurement methods (Langmuir probe and multi-point wall probe) are used to measure the spatial potential distribution and electrostatic motion of the incident electrons. This year's research has been successful. A space potential of up to-2 kV is formed under constant electron incidence, and a stable electron is generated under constant electron incidence. The electron supply from the outside is interrupted, and the electron supply is interrupted for more than 500 seconds. The space potential is measured simultaneously, and the number of cycles is estimated. Multi-point measurement is performed in the direction of E×B velocity and in diotron mode. The time scale of accumulation is the later generation of instability and rapid growth, and the movement is the transition of stability. In this paper, we have studied the basic properties of non-neutral particles in magnetic ring type coordination, and obtained the necessary conditions for the formation of non-neutral particles in magnetic ring type coordination.

项目成果

RT-1におけるコイル磁気浮上によるプラズマ閉じ込めの改善

通过 RT-1 中的线圈磁悬浮改善等离子体约束

• 发表时间: 2007
• 作者: 齋藤晴彦;吉田善章;他
• 通讯作者: 他

Improved Plasma Properties in RT-1 with a Levitated Coil

使用悬浮线圈改进 RT-1 中的等离子体特性

• 发表时间: 2007
• 作者: 齋藤晴彦;吉田善章;他
• 通讯作者: 他

磁気圏型プラズマ装置RT-1における初期計測実験

使用磁层等离子体装置RT-1的初步测量实验

• 发表时间: 2007
• 作者: 齋藤晴彦;吉田善章;他
• 通讯作者: 他

Long-Lived Pure Electron Plasma in RT-1

RT-1 中的长寿命纯电子等离子体

• 发表时间: 2007
• 期刊: Plasma and Fusion Research 2
• 作者: H. Saitoh;Z. Yoshida;et. al.
• 通讯作者: et. al.

RT-1における純電子プラズマ実験

RT-1 纯电子等离子体实验

• 发表时间: 2008
• 作者: 齋藤晴彦;吉田善章;他
• 通讯作者: 他