Experimental Investigation of Lower-Hybrid Solitons Using a Large-Volume, High-Density Helicon-Plasma Source

使用大体积、高密度螺旋等离子体源进行低混杂孤子的实验研究

基本信息

批准号：
15340199
负责人：
TANIKAWA Takao
金额：
$ 9.22万
依托单位：
Tokai University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2005
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15340199/
关键词：
Lower-Hybrid Waves Solitons Cavitons Helicon-Plasma Source Nonlinear Plasma Waves Plasma Wave Phenomena Space Plasmas Ion Acceleration

项目摘要

1. A large volume helicon-plasma device (74 cm in diameter, 486 cm in length, and B_<max> = 2 kG) has been developed at ISAS/JAXA (the Institute of Space and Astronautical Science, a division of the Japan Aerospace Exploration Agency). With the use of a large flat-spiral antenna (43 cm in diameter, 4 turns), the device is capable of producing a world-largest-volume helicon-plasma of n_e 【greater than or equal】 10^<12> cm^<-3> with moderate rf input power of 〜500 W for Ar (【less than or equal】2 kW for He).2. With this device, it is possible to control the radial density profile by (1) changing the magnetic-field configuration near the antenna and (2) changing the antenna radiation-field patterns.3. Another helicon-plasma device (20 cm in diameter, 100 cm in length, and B_<max> = 0.6 kG), which is specialized to excite large amplitude lower-hybrid waves, has been developed at Tokai University. The device utilizes a specially designed segmented multi-loop antenna for both plasma production and wave excitation.4. At ISAS/JAXA, it was attempted to excite lower-hybrid (LH) cavity modes inside a pre-produced low density channel along the axis by using an axially long grid-antenna. The excitation of cavity eigen-modes has not been confirmed yet.5. At Tokai, a series of experiments has been initiated in order to excite LH solitons using an outer part of the multi-loop antenna as an exciter.6. In the future experiment, it will be attempted to observe cross-field acceleration of plasma ions due to localized fields associated with LH solitons.

1. ISAS/JAXA（日本宇宙航空科学研究所，日本宇宙航空研究机构的一个部门）开发了一种大容量螺旋等离子体装置（直径 74 厘米，长度 486 厘米，B_<max> = 2 kG）。通过使用大型扁平螺旋天线（直径 43 厘米，4 圈），该装置能够产生世界上最大体积的螺旋等离子体。 n_e 【大于或等于】 10^<12> cm^<-3> 对于 Ar，中等射频输入功率约为 500 W（对于 He，【小于或等于】2 kW）。2.可以通过 (1) 改变天线附近的磁场配置和 (2) 改变天线辐射场模式来控制径向密度分布。 3. 另一个螺旋等离子体装置（直径 20 厘米，100 厘米）。长度，B_<max> = 0.6 kG），专门用于激发大振幅低混合波，该设备采用专门设计的分段多环天线来产生等离子体和波激发。 .4. ISAS/JAXA 尝试使用轴向长网格天线在预制的低密度通道内激发低混合 (LH) 腔模式。腔本征模的激励尚未得到证实。5．在Tokai，已经启动了一系列实验，以便使用多环天线的外部作为激励器来激励LH孤子。6．，将尝试观察由于与 LH 孤子相关的局部场而导致的等离子体离子的交叉场加速。

项目成果

期刊论文数量（89）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

磁化プラズマ装置による低域混成波ソリトンの実験

使用磁化等离子体装置的低频混合波孤子实验

DOI：
发表时间：
2003
期刊：
スペース・プラズマ研究会論文集平成14年度
影响因子：
0
作者：
T.Tanikawa;S.Shinohara;K.Akimoto;谷川隆夫;篠原俊二郎;T.Tanikawa;S.Shinohara;谷川隆夫
通讯作者：
谷川隆夫

篠原俊二郎: "大容量及び小容量ヘリコン源のプラズマ特性"プラズマ・核融合学会第20回年会講演予稿集. 130 (2003)

Shunjiro Shinohara：“大容量和小容量螺旋源的等离子体特性”日本等离子体与聚变科学学会第20届年会记录130（2003）。

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

Energy Dissipation Mechanism of Langmuir Turbulence

朗缪尔湍流的能量耗散机制

DOI：
发表时间：
2005
期刊：
Proceedings of Workshop on Space-Related Plasma Experiments 2004 (in Japanese)
影响因子：
0
作者：
谷川隆夫;谷川隆夫;竹田剛;谷川隆夫;T.Tanikawa;S.Shinohara;K.Toki;K.P.Shamrai;T.Tanikawa;T.Tanikawa;T.Takeda;T.Tanikawa;T.Tanikawa;K.Nozaki;S.Shinohara;K.Toki;K.Nozaki;K.P.Shamrai;K.Nozaki;T.Tanikawa;S.Shinohara;K.Nozaki;K.Nozaki;K.Nozaki;伊丹俊夫;K.Toki;K.P.Shamrai;Y.Shimizu;谷川隆夫;Y.Nakagawa;篠原俊二郎;T.Fukazawa;竹田剛;T.Itami;谷川隆夫;T.Masaki;T.Tanikawa;T.Ishikawa;T.Tanikawa;T.Itami;K.P.Shamrai;Y.Shimizu;S.Shinohara;Y.Nakagawa;T.Fukazawa;T.Itami;谷川隆夫;T.Masaki;T.Ishikawa;篠原俊二郎;Y.Shimizu et al.;都木恭一郎;Y.Nakagawa et al.;安藤利得;T.Itami et al.;谷川隆夫;T.Fukazawa et al.;飽本一裕;T.Tanikawa;T.Tanikawa;T.Masaki et al.;T.Ishikawa et al.;K.P.Shamrai;S.Shinohara;伊丹俊夫;T.Tanikawa;伊丹俊夫;S.Shinohara;K.Nozaki;K.Toki;Y.Shimizu;R.Ando;T.Tanikawa;T.Itami;K.Akimoto
通讯作者：
K.Akimoto

Large Volume Helicon Plasma Production by Spiral Antenna

通过螺旋天线生产大容量 Helicon 等离子体