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【本学研究者情报】

〇大学院工学研究科电気エネルギーシステム専攻　准教授　高桥和贵

【発表のポイント】

• 磁気ノズルプラズマ推进机^*1の作动に必要なプラズマ流离脱^*2にプラズマ不安定性^*3が効果的に作用することを解明
• 宇宙空間における大電力?無電極の磁気ノズルプラズマ推进机の作動シナリオに道筋

【概要】

高周波プラズマ源と磁気ノズルによるプラズマ加速を経て宇宙空间へ燃料を喷射し推力を発生する无电极プラズマ推进机は、次世代の大电力宇宙推进机として期待されています。

东北大学大学院工学研究科および同非平衡プラズマ学際研究センタープラズマフロンティア科学部門の高橋和貴准教授（JST創発研究者）は磁気ノズルプラズマ推进机の性能向上を目指し研究を行っていますが、この度、オーストラリア国立大学のChristine Charles教授、Rod W Boswell教授との共同研究により、核融合プラズマに代表されるプラズマ利用機器においてネガティブな存在と考えられてきたプラズマ不安定性が、推進機作動の鍵となるプラズマ流離脱を促進する重要な役割を果たすことを明らかにしました。この成果は、推進機開発だけでなく、プラズマ波動研究の応用開拓と新展開に寄与するものと期待されます。

本研究成果は2022年12月5日にネイチャーパブリッシンググループの英国科学雑誌Scientific Reports（電子版）に掲載されました。今後、波動構造の詳細計測、励起条件の解明、詳細な物理プロセスの理解に向けて研究を行い、大電力?無電極の磁気ノズルプラズマ推进机開発を進める予定です。

【用语解説】

*1磁気ノズルプラズマ推进机：宇宙空間でプラズマを加速し推力を発生する電気推進方式の一種であり、磁気ノズル中のプラズマ加速現象を活用したもの。現在主流となっているイオンエンジンやホールスラスタとは異なる動作原理であり、国内外でその学術研究と開発が進められている。

*2プラズマ流离脱：闭ループ构造を形成する磁力线からプラズマ流が离脱し、自由空间へとプラズマが喷射されること。

*3プラズマ不安定性：プラズマ中に自発的に励起される波动であり、条件によって多种多様な波动モードが存在し、各种物理量（密度、电位、电磁场等）に时间的な変动が観测される。非线形効果による粒子输送の駆动を诱起し、乱流构造へ発展する场合もある。

详细（プレスリリース本文）

问い合わせ先

＜研究に関すること＞
东北大学 大学院工学研究科 准教授/JST創発研究者　高橋 和貴
TEL: 022-795-7064
E-mail: kazunori.takahashi.e8*tohoku.ac.jp（*を@に置き換えてください）

＜报道に関すること＞
东北大学 大学院工学研究科 情報広報室　担当　沼澤 みどり
TEL: 022-795-5898
E-mail: eng-pr*grp.tohoku.ac.jp（*を@に置き換えてください）