変調電子ビームによるタンデムミラーの電位計測

使用调制电子束测量串联镜的电位

基本信息

批准号：
05680382
负责人：
斉藤輝雄
金额：
$ 1.28万
依托单位：
University of Tsukuba
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
财政年份：
1993
资助国家：
日本
起止时间：
1993 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-05680382/
关键词：
タンデムミラープラズマ閉じ込め電位形成機構シース電位

项目摘要

本研究では、変調電子ビームによる電位計測法をタンデムミラーに初めて適用することにより、プラグ部とこれまで測定することの出来なかった外側のミラースロート、さらにそのすぐ外側の電位を直接計測して、既に測定されているエンドプレート及びその前面のシース領域の電位分布と合わせて、タンデムミラーのエンド部全体にわたる電位構造を明らかにした上で、ミラースロートの外側において、最近の理論モデルの予想する磁場の広がりに伴う急峻な電位降下の検証を目的とした。実験装置は、筑波大学プラズマ研究センターに設置されているタンデムミラー型プラズマ閉じ込め装置「ガンマ10」である。高周波で変調された電子ビームの位相シフトに反映される電位の情報は、ロゴスキーコイルで検出するが、本年度は電子ビームの変調周波数に対して、最適な形状と巻数を持つロゴスキーコイル製作した。また、変調用の高周波発振器と整合系、及び位相検出の回路系を整備した。ただし、ガンマ10の実験スケジュールの都合で平成6年2月まで大気開放がなかったため、製作したロゴスキーコイルの設置が遅れたので、現時点では変調電子ビームを用いての実際の電位計測は未実施である。このことを補完するため、ミラースロートから離れた位置ではあるが、静電プローブを挿入して、エンド部の電位分布計測を行った。その結果、ミラースロートの外側での電位降下と、その後の電位の平坦部の存在を、間接的ではあるが検証した。今後は本来の計画通りにミラースロートの電位を測定して、エンド部の電位形成モデルを直接検証する。さらに、タンデムミラーの閉じ込めに本質的な意味を持つにも関わらず、これまではプラグ部に存在すると推定されていたプラズマ閉じ込め電位を直接測定して、タンデムミラー全体の実際の電位形成機構をさらに解明する予定である。

在这项研究中，通过首次将使用调制电子束的电势测量方法应用于串联镜，我们将能够直接测量一直无法测量的外镜喉塞处的电势之前，以及立即在其外部测量的电位。我们阐明了串联镜整个端部的电位结构，以及镜喉前面的鞘层区域和其前面的鞘层区域的电位分布，目的是验证电位降。实验装置是筑波大学等离子体研究中心设置的串联镜式等离子体限制装置“Gamma 10”。高频调制的电子束的相移所反映的电势信息由罗氏线圈检测。今年，我们制造了具有针对电子束调制频率的最佳形状和匝数的罗氏线圈。此外，还安装了用于调制的高频振荡器、匹配系统和相位检测电路系统。然而，由于Gamma 10的实验日程安排，直到1994年2月才向大气开放，这推迟了罗戈夫斯基线圈的安装，因此此时尚未进行使用调制电子束的实际电位测量。为了补充这一点，我们在远离镜喉的位置插入静电探针来测量末端的电位分布。因此，我们间接验证了镜喉外是否存在电势下降以及随后的电势变平。未来我们将按原计划测量镜喉电位，并在最后直接验证电位形成模型。此外，我们将直接测量先前假设存在于塞子处的等离子体约束电势，尽管它在串联镜的约束中具有重要意义，并进一步研究整个串联镜的实际电势形成机制。计划找出答案。