イオン温度の非等方性

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(a)波動印加無し (b)波動印加有り = 

(c)波動印加有り = 

Fig. 4-5-1 体積平均したイオン温度の各成分

青線のAverage は3成分の算術平均結果である．

次に，r-z 平面におけるイオン温度の非等方性について確認する．その結果は Fig.

4-5-2 に =  の場合，Fig. 4-5-3 に = の場合が示される．また，ここでの結果は

非等方性が顕著に表れた時刻を示しているため，Figs 4-5-2, 4-5-3 では示している時 刻が異なることに注意ほしい． Figure 4-5-2 より，T_ixx, Tiyy とTizz は明らかに異なる分 布であることがわかる．xx, yy 成分は中央で温度が増加しており，両端では温度が下 がっている．一方のzz 成分は全体的に同じ温度であることがわかる．Figure 4-5-3 で

はFig. 4-5-2 と同様でxx, yy 成分はほぼ同じあるがzz成分のみ異なっている．xx, yy

成分は中央で温度が下がっており，その両側で増加している．一方の zz 成分の温度 は中央で増加している．このようにイオン温度に非等方性があることがわかった．

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Fig. 4-5-2  =  の場合の温度の各成分

Fig. 4-5-3  = の場合の温度の各成分

次に，観測位置を固定してイオン温度の各成分の時間変化を観測した．観測位置 は平衡状態におけるo-point とx-point (z = 0.57 m) とした．実際には磁場変化によっ

てo-point とx-pointの位置は変化するが，ここでは平衡時の位置で固定して観測した．

このとき，議論を簡略化するために，xx,yy 成分は磁力線に垂直な成分と仮定して Ti⊥

とし，

i i

i 2

xx yy

T T T_ 

 ， (4-5)

で求める．zz 成分は磁力線に平行な成分として Ti// とした．イオン温度の各成分の時 間変化結果はFig. 4-5-4 に示される．

Figure 4-5-4 より，図(a)の  = では最初にo-point付近でどちらの成分も上昇し始

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めることがわかる．それらの増加開始から約2 s 遅れてx-point におけるTi⊥ が増加 し始めることがわかる．その増加は非常に大きく20 eV から70 eV 付近まで急激に上 がっていることがわかる．一方で，(b) の = では約2.0 s 時にx-pointにおけるTi⊥

が増加していることがわかる．それから約3.0 s 経過して o-point におけるTi// とTi⊥

が増加していることがわかる．X-point におけるTi// は他の成分と比較して非常に遅れ て増加している．これらの結果から x-point における波動印加による Ti// への影響は 小さいことがわかった．

(a) =  (b) = 

Fig. 4-5-4 観測位置ごとのイオン温度の各成分の時間変化

Ti⊥はxx, yy 成分の算術平均を表し，T_i// はzz 成分を表す．

第4節，第5節にて波動印加した場合の温度変化についての結果を示した．それら の結果から，下記の点を中心に議論することとする．

1. 電子温度変化のメカニズム 2. イオン温度増加のメカニズム

次節以降ではこれら2点について考察する．

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