Far-forward scattering measurements from a cylindrical magnetized arc plasma are reported. A well-stabilized CW CO2 laser serves as a light source. Self-excited electron density fluctuations with frequencies in the range 40 kHz to 1 MHz have been observed. Three frequency peaks can be distinguished from a broad background signal. The fluctuation level is maximal near the cathode, where the mean electron density approaches Nc=2*1014 cm-3 on axis. In this region a relative fluctuation amplitude of 5% has been measured. In addition to the beam profile measurements, which are necessary in far-forward scattering experiments, a spatial profile of the modulated light intensity has been obtained. It is found that the scattered power is maximal in the region of the largest electron density gradient. The fluctuations are described as azimuthal propagating waves. In contrast to the plane-wave model used in other publications this model takes the spatial limits of the fluctuation field into account. The spatial distribution of the modulated light intensity at the detection plane is calculated by using the well-known diffraction theory. The theoretical model is in good agreement with the experimental data.
円筒状の磁化アークプラズマからの前方散乱測定について報告する。安定化された連続波CO2レーザーを光源として用いた。40 kHzから1 MHzの周波数範囲における自励電子密度揺動が観測された。広帯域の背景信号から3つの周波数ピークが識別できる。揺動レベルは陰極付近で最大となり、そこでは軸上の平均電子密度がNc=2×10^14 cm^-3に近づく。この領域では、相対揺動振幅5%が測定された。前方散乱実験に必要なビームプロファイル測定に加えて、変調光強度の空間プロファイルが得られた。散乱パワーは電子密度勾配が最も大きい領域で最大となることが見出された。揺動は方位角方向に伝播する波として記述される。他の出版物で用いられている平面波モデルとは対照的に、このモデルは揺動場の空間的限界を考慮に入れている。検出面における変調光強度の空間分布は、よく知られた回折理論を用いて計算される。理論モデルは実験データと良好な一致を示す。