Investigation of two component plasmas frozen into canonical flux tube using BX-U
使用 BX-U 研究冷冻到标准通量管中的两种成分血浆
基本信息
- 批准号:21H01056
- 负责人:
- 金额:$ 11.73万
- 依托单位:
- 依托单位国家:日本
- 项目类别:Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
- 财政年份:2021
- 资助国家:日本
- 起止时间:2021-04-01 至 2024-03-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
通常のプラズマはイオン群と電子群から成り立っている。一般的にプラズマは全体として電気的中性状態と考えられているが、先進プラズマ物理学ではイオン群と電子群は、それぞれ独立にイオンプラズマと電子プラズマを構成しており、それらイオンプラズマと電子プラズマが、2流体プラズマ状態を構成しているという考え方が流行してきている。プラズマに対する一般的な考え方とは異なるこの2流体状態、および、その時に磁力線の周りを回転している2流体プラズマの正準フラックスチューブへの凍結の様子を可視化するための研究を遂行してきている。今年度の研究実績は以下である。(1) 2流体プラズマ状態は、電子プラズマの密度が10^{13} m^{-3}、リチウムイオンプラズマの密度が10^{11-12} m^{-3}を使いながら、それらプラズマをネストトラップ内で重畳することにより生成される。ここでこの電子プラズマだけをネストトラップ内で回転平衡状態に緩和させているにもかかわらず、イオン群が発生するという現象が発見されていたが、そのメカニズムについては不明であった。本研究では、このイオン群がネストトラップのサイドウェル内にトラップされる電子による電子衝突電離から生じることを系統的な実験と計算により初めて明らかにした。(2) 蛍光時間が短く、かつ大口径の蛍光盤付きMCPを装置に導入する事ができたため、プラズマの2次元断面形状の時空間ダイナミクスの詳細が分かるようになった。これに高速度カメラを組み合わせることで、複数の電子フィラメントが内向きマージングをしながら装置軸上で一つになる詳細なデータを得た。現在、金沢大学の研究者と共に、このマージング現象をスーパーコンピュターでも再現できるか、シミュレーションを開始している。(3) 差動剛体回転平衡に関する安定性の計算も海外研究者とともにを継続している。
正常的血浆由离子和电子组组成。通常,等离子体被认为是整个电气中性状态,但是在晚期血浆物理学中,离子和电子组各自独立地构成了一个离子等离子体和电子等离子体,并且这些离子等离子体和电子等离子体形成两个富集的等离子状态已变得流行。我们一直在进行研究以可视化这种两流体状态,这与等离子体的一般思想不同,而两流体等离子体的冻结随后绕磁场的磁场旋转到规范通量管中。今年的研究结果如下:(1)使用10^{13} M^{ - 3}的电子等离子体的密度将两流体等离子体态通过将等离子体叠加在嵌套陷阱中而产生。尽管只有该电子等离子体放松到巢穴内的旋转平衡状态,但已经发现了一个离子基,但是该机理的机制尚不清楚。在这项研究中,我们首先通过系统的实验和计算揭示了这组离子是由被困在巢穴侧孔中的电子撞击电离引起的。 (2)由于具有短荧光时间的荧光板的MCP可以将其引入设备中,因此可以理解等离子体的二维横截面形状的时空动力学细节。通过将其与高速摄像头结合在一起,获得了详细的数据,其中将多个电子丝在设备轴上合并在一起。目前,与金泽大学的研究人员一起,他们正在开始模拟,以查看是否可以在超级计算机上复制这种合并现象。 (3)我们还继续计算出与海外研究人员的差异刚性旋转平衡的稳定性。
项目成果
期刊论文数量(17)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
有限の温度を持つ二流体プラズマの反差動剛体回転平衡解の導出とその検証実験
有限温度二流体等离子体反微分刚体旋转平衡解的推导及验证实验
- DOI:
- 发表时间:2021
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:中島雄太郎;岡田敏和;比村治彦;三瓶明希夫
- 通讯作者:三瓶明希夫
Observation of impurity ions during a plasma translation experiment in nested Penning traps
嵌套潘宁阱中等离子体平移实验期间杂质离子的观察
- DOI:10.1016/j.physleta.2022.128617
- 发表时间:2023
- 期刊:
- 影响因子:2.6
- 作者:Okada T.;Himura H.;Yamada S.;Nishio S.;Sanpei A.
- 通讯作者:Sanpei A.
Experimental Study of Two-Fluid Plasma Equilibria Using Nonneutral Plasmas
非中性等离子体的二流体等离子体平衡实验研究
- DOI:
- 发表时间:2021
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:T. Okada;Y. Nakajima;H. Himura;A. Sanpei
- 通讯作者:A. Sanpei
正負非中性プラズマの重畳によって生成された2流体プラズマ状態の観測
正负非中性等离子体叠加产生的双流体等离子体状态的观察
- DOI:
- 发表时间:2021
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:岡田敏和;中島雄太郎;比村治彦;三瓶明希夫
- 通讯作者:三瓶明希夫
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比村 治彦其他文献
流体自己組織化トロイダル(トカマク/RFP)プラズマ国際研究計画
流体自组织环形(托卡马克/RFP)等离子体国际研究项目
- DOI:
- 发表时间:
2023 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
比村 治彦;比村治彦 - 通讯作者:
比村治彦
正準フラックスチューブへの凍結モデルによるトーラスプラズマ中のヘリカルコア形成機構の検証
使用规范通量管冻结模型验证环面等离子体中螺旋核形成机制
- DOI:
- 发表时间:
2023 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
比村 治彦 - 通讯作者:
比村 治彦
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International joint experiment on self-organized two-fluid equilibrium in tokamak and RFP plasmas using all-in-one probes
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- 批准号:
23KK0053 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 11.73万 - 项目类别:
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通过等离子体注入电子等离子体进行等离子体去中性试验
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$ 11.73万 - 项目类别:
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11780343 - 财政年份:1999
- 资助金额:
$ 11.73万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
磁場反転配位(FRC)プラズマの運動特性と再熱化に関する研究
磁反转构型(FRC)等离子体的动力学特性及再加热研究
- 批准号:
98J00764 - 财政年份:1998
- 资助金额:
$ 11.73万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
相似海外基金
Visualization and evaluation of electrohydrodynamic effects of gas-liquid two-phase fluid with weakly ionized plasma
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- 批准号:
20K04273 - 财政年份:2020
- 资助金额:
$ 11.73万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Study on decaying process of vacuum arc using real-time two dimensional spectroscopy
实时二维光谱研究真空电弧衰减过程
- 批准号:
19K23510 - 财政年份:2019
- 资助金额:
$ 11.73万 - 项目类别:
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Investigation of dynamics of two-fluid plasmas with controlled self-potential by use of non-neutral plasmas
利用非中性等离子体研究自电势受控的二流体等离子体动力学
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- 资助金额:
$ 11.73万 - 项目类别:
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Spatiotemporal Structure Elucidation of Non-Neutral Plasma Transitioning to Density Limit and Its Application to High-Intensity Ion Beam Control
非中性等离子体向密度极限跃迁的时空结构解析及其在高强度离子束控制中的应用
- 批准号:
17K05724 - 财政年份:2017
- 资助金额:
$ 11.73万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Basic Study on Flowing Two-fluid Equilibrium and Stability of High-beta Self-organized Plasmas
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- 批准号:
15K05370 - 财政年份:2015
- 资助金额:
$ 11.73万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)