電離層における大振幅マイクロ波エネルギービームの自己集束作用に関する数値解析

篠原 真毅  David R. SHKLYAR  松本 紘  

誌名
電子情報通信学会論文誌 B   Vol.J78-B2   No.12   pp.756-766
発行日: 1995/12/25
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Print ISSN: 0915-1877
論文種別: 論文
専門分野: アンテナ,伝搬
キーワード: 
大振幅電磁波,  マイクロ波エネルギー伝送,  宇宙太陽発電所,  非線形波動粒子相互作用,  ポンデロモーティブ力,  

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あらまし: 
本論文では,宇宙太陽発電所(SPS: Solar Power Station)から,地上へ電離層プラズマ中をマイクロ波ビームが伝搬する際の,自己集束作用についての理論解析に基づき行った数値解析の結果について述べる.マイクロ波ビームの自己集束作用にはマイクロ波ビームによるプラズマ加熱に起因するものと,大振幅電磁波ビーム強度の空間こう配に起因するものとが存在する.本論文では,後者の自己集束を論ずる.SPSで用いるマイクロ波ビームの周波数は電離層中の粒子の衝突周波数より6けた以上も大きいため,本論文で用いた理論は無衝突プラズマを仮定し,マクスウェル方程式と運動論的方程式から導かれたものである.理論で予言されたマイクロ波ビームの自己集束作用は,プラズマ密度と温度,マイクロ波の周波数,強度と強度の空間こう配の五つのパラメータで決定される.本論文では理論方程式の数値解析の結果に基づき,将来SPSで用いられるエネルギー伝送で用いるマイクロ波ビームに関するパラメータの下での自己集束作用について述べる.