낮은 자기장에서 헬리콘 플라즈마의 시간적 진동에 대한 연구와 Lower hybrid resonance에 대한 실험적 고찰

Abstract

이 논문에서는 두 가지 연구가 수행되었다. 첫 번째는 낮은 자기장에서 발생되는 플라즈마의 시간적 진동에 관한 연구이고 두 번째는 Lower hybrid resonance에 의한 플라즈마 발생의 실험적 고찰에 관한 연구이다. 첫 번째 연구에서 우리는 50-200 Gauss의 자기장에서 수백 Hz의 주파수를 갖는 플라즈마 밀도의 진동을 관측했다. 이 현상은 중성종과 플라즈마간의 결합된 연속방정식(continuity equation)으로 설명가능하고 자기장과 압력에 대한 주파수의 변화를 예측하였다. 그리고 이러한 현상의 직접적인 이유로 강한 이온화에 의한 이온 펌핑 효과(ion pumping effect)를 제시하였다. 두 번째 연구에서는 Lower hybrid resonance에 의한 플라즈마 밀도의 변화를 관측하였고 같은 조건에서 전자 온도의 변화를 측정하여 밀도의 최대치가 형성되는 부분에서 전자 온도의 최대치가 형성됨을 관측하였다. 이 결과는 자기장의 감금효과를 고려해 볼 때 이 영역에서 resonance에 의한 전자 가열 메카니즘이 발생하였음을 간접적으로 제시해 준다. 또한 여러 외부 인자들의 변화에 대한 플라즈마 특성의 변화를 측정하였다. 그러나 이 부분은 이론적으로나 실험적으로 논란이 많은 부분이므로 더욱더 정밀한 실험과 여러 요인을 고려한 이론적 해석이 필요하다.