303 GHz 大電力ミリ波放電の電界面と磁界面での構造の違い及び超臨界条件から亜臨界条件への変化

摘要

303 GHz の大電力ジャイロトロンを光源として、高速度カメラを用いてミリ波放電の構造を計測した。その結果、集光点での放電の超臨界条件から亜臨界条件への遷移を詳細に計測することに成功した。また、この結果は、これまでの超臨界条件の計測結果としても最高周波数である。亜臨界条件の計測では、電界面において波数ベクトルに平行なフィラメントが形成され、そのピッチ間隔がおよそ0.8 波長になることが分かった。一方、磁界面ではフィラメントは形成されず、拡散的な構造が見られた。この結果、放電は層状になっていることが示唆される。この放電構造形成はプラズマ表面での波の回折に起因すると考えられる。亜臨界条件で、電界面と磁界面での放電構造の違いを捉えたのは世界で初となる。