総合エネルギー工学専攻
プラズマ中の高温バブルの発生と伝搬を解き明かす

総合エネルギー工学専攻 准教授 岡本 敦

磁場中のプラズマに周囲よりも電子温度が高い領域が間欠的に発生する現象(高温バブル)が知られています。発生条件や伝搬機構の解明は核融合炉の早期実現やオーロラの物理とも関連する研究課題です。

我々は離れた二点間の相関計測により磁力線に沿って伝搬すること、磁力線に沿った磁場の強さが伝搬特性に影響を与えることを実験により明らかにしました。さらに、波長分散した光路を分岐する特殊な分光器を開発することで、電子温度が高い領域ではイオン温度が低下することを初めて明らかにしました。これらの実験結果を説明する物理モデルの検討を行いました。この成果は2025年9月開催のアジア太平洋プラズマ物理国際会議において招待講演として発表されました。

磁化プラズマ実験装置NUMBER

磁化プラズマ実験装置NUMBER

開発した高時間分解高分散分光器

開発した高時間分解高分散分光器

(a)磁場強度と(b)浮遊電位信号の時間変化拡大図で見えるスパイクが高温バブル

(a)磁場強度と(b)浮遊電位信号の時間変化
拡大図で見えるスパイクが高温バブル

通常の状態(normal)とバブル発生時(bubble)のイオン温度の変化

通常の状態(normal)とバブル発生時(bubble)のイオン温度の変化

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