プラズマの温度と電子密度の測定法 第2報

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タイトル別名
  • プラズマの温度と電子密度の測定法-2-
  • プラズマ ノ オンド ト デンシ ミツド ノ ソクテイホウ 2
  • Measurement of Plasma Temperature and Electron Density. II.

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抄録

この研究の目的は約1mm Hgの気圧のヘリウムをつめたGeissler管(毛細管部の内径は約3mm)に火花放電を通すときに得られるプラズマの温度を測定するのにある.そのために,この光源から出てくるHe I λ5876の波長と同じGeissler管にアーク放電を通したときの同じ線の波長とを,Fabry-Perotのエタロンを用いて比較した.実験結果によれば,前者は後者の短波長側に0.016cm^<-1>だけずれることがわかった.Lindholmの理論を用いて,これから電子と正イオンとだけによる(温度の影響を考慮に入れないときの)半値幅を計算し,これを観測したλ5876の全半値幅からベクトル的に差し引いてDoppler効果だけによる半値幅が得られ,これからプラズマの温度を計算することができた.電子密度はHe I λ4922とλ4471のプロフィルから,以前に述べた方法で,得られた.われわれの場合には,プラズマの平均温度は8900°K,平均電子密度は4.2×10^<14>/cm^3であった.ネオンの場合と同じように,Lindholmの公式と実測したシフトとを合わせるためには,その公式の常数を変化させないといけないことがわかった.

The object of this investigation is to measure the temperature of the plasma obtained by passing condensed discharge through a Geissler tube (the inner diameter of the capillary being about 3mm) containing helium of approximately 1mm Hg pressure. The wave-length of the line He I λ5876 emitted from this light source was compared with that of the same line emitted from arc discharge passing through the same Geissler tube, using a Fabry-Perot etalon. The former was found to be shifted to the violet side of the latter by the amount 0.016cm^<-1>. By use of Lindholm's theory the half-value width due to the electrons and ions alone was deduced, and this was subtracted (vectorially) from the observed width of λ5876, and the width due to Doppler effect alone was obtained; from this the plasma temperature was deduced. The electron density was obtained from the line profiles of He I λ4922 and λ4471, using the same method as in the previous work. In our case the mean plasma temperature was 8900°K, and the mean electron density 4.2×10^<14>/cm^3. As in the case of Ne I λ5852, the constant appearing in the formula of Lindholm was found to require a change, in order to bring the observed shift (of λ5876) into agreement with the calculation.

資料番号: SA4148571000

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