低域混成波
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低域混成波（Low-Frequency Hybrid Wave, LFHW）とは、プラズマ中で発生する低周波の波動で、特に核融合プラズマや宇宙プラズマの研究で重要な役割を果たします。これは、イオン音波（Ion Acoustic Wave）やローハイブリッド波（Lower Hybrid Wave）とは異なり、より広い条件下で観測される複合的な波動現象です。
1. 特徴
周波数: イオンのサイクロトロン周波数と電子のプラズマ周波数の間の低周波領域に存在する波動。
媒質: 磁化プラズマ（磁場が存在するプラズマ）内で伝搬する。
波動の種類: 電磁波と静電波の両方の性質を持つ混成波（ハイブリッド波）。
2. 物理的な性質
分散関係
低域混成波の分散関係（波の周波数と波数の関係）は、プラズマの電子密度や磁場強度によって決まります。
波の伝搬は、ローハイブリッド周波数（Lower Hybrid Frequency, ）近傍で起こります。
ローハイブリッド周波数

: イオンのサイクロトロン周波数
: 電子のサイクロトロン周波数
3. 発生メカニズム
低域混成波は、プラズマ中の電子とイオンの運動が磁場と相互作用することで発生します。
磁場の存在によって、荷電粒子はらせん運動をしながら波動にエネルギーを供給します。
波動と粒子の共鳴により、粒子エネルギーの移動やプラズマの加熱が起こります。
4. 核融合プラズマへの応用
プラズマ加熱
ローハイブリッド波加熱（Lower Hybrid Heating, LHH）の一部として、電子を効率的に加熱するために利用されます。
トカマク装置などの磁場閉じ込めプラズマでは、プラズマの温度上昇に貢献します。
電流駆動（Current Drive）
ローハイブリッド電流駆動（Lower Hybrid Current Drive, LHCD）に応用されます。
プラズマ中で非誘導電流を駆動し、プラズマ閉じ込め性能の向上や電流プロファイルの制御を実現します。
5. 宇宙プラズマでの役割
地球磁気圏や太陽風などの宇宙プラズマ環境でも観測されます。
磁気嵐やプラズマシートでのエネルギー輸送や粒子加速に関与しています。
6. 他の波動との違い
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波動の種類 周波数領域 性質 用途
イオン音波 低周波（イオンサイクロトロン周波数以下） 静電波 粒子間衝突の研究
ローハイブリッド波 イオンと電子のサイクロトロン周波数の間 電磁波＋静電波（混成波） プラズマ加熱・電流駆動
低域混成波 ローハイブリッド波よりも広い周波数範囲 混成波（複合的） 粒子加速・プラズマ制御
7. まとめ
低域混成波は、プラズマ中の電磁波と静電波が複合した低周波の波動であり、磁場の存在によって特徴付けられます。
核融合プラズマでは、プラズマの加熱や電流駆動に利用され、エネルギーの制御に重要な役割を果たします。
宇宙プラズマ環境でも、粒子加速やエネルギー輸送に関与する波動現象として研究されています。
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TST-2がやってる
球状トカマクにより効率の良い核融合炉を実現するためには、中心ソレノイドを除去する必要がある
https://www.qst.go.jp/uploaded/attachment/7395.pdf