化学反応系としてのプラズマにおける密度分岐現象と波動吸収異常

化学反应体系等离子体中的密度分岔现象和波吸收异常

基本信息

批准号：
06680450
负责人：
田中雅慶
金额：
$ 1.15万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
财政年份：
1994
资助国家：
日本
起止时间：
1994 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-06680450/
关键词：
プラズマ電子サイクロトロン波化学反応系密度分岐

项目摘要

プラズマは本来A【tautomer】A^++eという化学反応系である。従来のプラズマ物理学は、たとえ弱電離プラズマであっても、完全に電離したプラズマとして記述され、反応系としての視点は取られていない。これまでにプラズマとしての性質のかなりの部分を説明できたという幸運な事実は存在するが、非線形媒質としてのプラズマを研究の対象とする場合、反応項による非線形性は本来無視できない。本研究の目的は、新しいプラズマの見かたとして化学反応系の視点を導入し、興奮媒質に代表される非線形プラズマ物理学とプラズマ物理学の接点を開拓するものである。実験は2.45GHz、5kWの円偏波マイクロ波を用い,プラズマ中に電子サイクロトロン波を励起して行った。この方法は通常高密度プラズマ生成に用いられるが、本実験では、運転条件を通常とは異なる領域に設定して行った。これまでに観測されたことは、プラズマへの入力が一定にも関わらず、プラズマ密度が高密度と低密度で遷移(分岐)することや、2つの状態間で自励振動を起こすこと、またそのような領域では波動吸収の異常性が見られることなどが明らかになった。また、プラズマの流れ場を実験的に求めるため、方向性プローブを用いてイオン飽和電流から流れ速度を求め、その二次元構造を決定した。その結果、これまでに見つかっていた密度分岐現象は、流れ場の構造がはき出し型の渦から吸い込み型の渦へと構造変化することに対応していることがわかった。従って、プラズマ中の密度分岐現象は、化学反応系としての興奮媒質の振る舞いに酷似しいるが、同時にプラズマ中の流れ場の構造変化と共存していることが明らかになった。即ち、プラズマは荷電粒子系の集団運動と反応系としての分岐現象を共存させ得る媒質であると結論できる。これまでの成果は、2回の学会(合計3件)において4発表した。

血浆最初是一种称为A^++ E的化学反应系统。传统的等离子体物理学被描述为完全电离的血浆，即使对于弱电离等离子体，也没有被视为反应系统。一个幸运的事实是，到目前为止，已经解释了等离子体本质的相当一部分，但是当要研究血浆作为非线性培养基时，由于反应所引起的非线性最初被忽略。这项研究的目的是引入化学反应视角作为一种新的等离子体，并开创非线性等离子体物理学与血浆物理学（例如令人兴奋的培养基）之间的接触点。该实验为2.45GHz，5kW的帕迪波微波炉，并在等离子体期间激发电子旋转器波。该方法通常用于高密度等离子体的产生，但是在此实验中，操作条件设置在不同于平常的区域。到目前为止，已经观察到的是，尽管对等离子体的输入持续，但血浆密度转变（分支）以高密度和低密度的速度以及两个条件之间的自我管理振动，而它在该区域中。发现看到了吸收波的异常。另外，为了查看血浆流量，使用方向探针从离子饱和电流确定流速，并确定两个维度结构。结果，发现到目前为止发现的密度分支现象支持了从突出型涡流到吸吮型涡流的流动点的结构。因此，很明显，等离子体中的密度分支现象类似于兴奋介质作为化学反应系统的行为，但同时与血浆流量位置的结构变化并存。换句话说，可以得出结论，等离子体是一种可以作为反应系统和反应系统的不同现象共存的培养基。到目前为止，结果已在两次会议上宣布（共有三场会议）。