東北大学とオーストラリア国立大学の研究者らは、
磁気ノズル付き RF モーター内後者はプラズマを方向付けて加速し、宇宙船が推力を生成できるようにします。電気推進技術は、宇宙旅行の新時代の到来を告げる大きな可能性を示しています。しかし、それ以上の開発は、いわゆる「血漿分離」の問題によって妨げられたと科学者たちは説明しています。
磁気ノズルを備えたプラズマエンジンの動作の図。画像: 東北大学高橋一典
磁力線は常に閉じたループを形成すると、磁気ノズルの内側にあるものは必然的にエンジンの設計に戻ります。このため、プラズマ流は磁気ノズルから分離する必要があります。半径の大きなイオンは、磁気ノズルから容易に脱離します。しかし、質量が小さく半径が小さい電子は力線に結び付けられ、イオンを引き戻して正味の推力をゼロにする電場を作り出します。
彼らの仕事では、物理学者は詳細に分析しましたプラズマ密度信号と電場ゆらぎのデータ。彼らは、自発的に励起された波が、磁化された電子を磁場の主軸に対して横方向に内側に輸送することを発見しました。この動きは、拡大するプラズマビームの発散を減らすため、プラズマ分離に役立ちます。
分離プラズマ中の電子の動きの模式図。画像: 東北大学高橋一典
プラズマの不安定性、輸送機能波と乱流によるプラズマと損失は、核融合炉にプラズマを閉じ込めるための主要な問題でしたが、この場合、それらは有用であることが証明されました.
私たちの発見はまれなケースですプラズマの不安定性は、確かにエンジニアリングに有益な効果をもたらします。私たちの結果は、プラズマの不安定性の役割に関する新しい洞察を提供し、磁気ノズルを備えた RF プラズマスラスターの開発に役立ちます。
共著 高橋一典 東北大学
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