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ホールスラスタ高速プラズマ流を用いたベアテザー電流収集の地上シミュレーション実験

机译：霍尔推力器高速等离子流裸线集流的地面模拟实验

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導電性テザー自身で宇宙プラズマ層から電子を捕集するベアテザー（Bare-Tether）では軌道理論が適用される。この理論より無衝突・静止プラズマ中にある正電位を持つ電極が得ることができる OML（Orbit Motion Limited）電流が導かれる。実際のベアテザーは地球磁場の影響と宇宙プラズマ層と相対速度をもっており、捕集電流量はOML電流理論と異なったものになると考えられる。そこで本研究はテザーサンプルに対して、ホール推進機をプラズマ源に用いてプラズマ流速を変化させ、サンプル捕集電流がどのように変化するか調べた。その結果、TALT-ⅡAホールスラスタの放電電圧を200, 250, 300, 350, 400Vと変化させることによって、13～20km/sec のプラズマ流速を作り出すことができた。テザーサンプル直径を0.1, 0.2, 0.4mmと変化させたとき、テザーサンプル直径を大きくするほど無次元電流 J は小さくなることがわかった。テザーサンプル長さを 10, 15, 20mmと変化させたとき、無次元電流量 J はテザーサンプルが短くなるほど増加した。サンプル直径、長さを変化させてもOML理論値を越えることはなかった。地上模擬実験という真空チャンバ内での実験のため完全に宇宙空間を模擬するのは難しい。これから、さらに宇宙空間に近づける方法を検討していきたい。
机译：轨道理论适用于裸绳，它通过导电绳本身从宇宙等离子体层收集电子。根据该理论，推导出可在非碰撞/固定等离子体中由具有正电位的电极获得的OML（轨道运动受限）电流。实际的裸线会受到地球磁场和宇宙等离子体层相对速度的影响，并且所收集的电流量被认为与OML电流理论不同。因此，在这项研究中，我们研究了使用霍尔推进机作为系链样品的等离子体源，通过改变等离子体流速来改变样品收集电流的方式。结果，通过将TALT-IIA霍尔推进器的放电电压改变为200、250、300、350、400V，可以产生13至20km / sec的等离子体流速。发现当系绳样品直径改变为0.1、0.2、0.4mm时，无因次电流J随着系绳样品直径的增加而减小。当系绳样品的长度更改为10、15、20 mm时，随着系绳样品变短，无量纲电流J增大。即使样品直径和长度发生变化，也不会超出OML理论值。很难完全模拟外部空间，因为它是在真空室内进行的称为地面模拟实验的实验。从现在开始，我想考虑使它更接近外层空间的方法。

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