Soliton generation mechanism in a double-plasma device is explored by carrying out diagnostics measurements using a Langmuir probe and laser induced fluorescence. Soliton profiles are investigated for different amplitudes, durations and frequencies of the applied grid signal. Particle-in-cell simulations are also carried out in order to study in detail the evolution and propagation mechanism of solitons. For low temperature ions, the simulation results show similar features as observed in the experiment. However, the simulations with fast ions having larger velocities than the soliton show strong interaction of the fast ions with the soliton and ion burst, producing another soliton through the energy exchange mechanism.
二重プラズマ装置におけるソリトン生成機構を、ラングミュアプローブとレーザー誘起蛍光法を用いた診断測定によって探求する。印加グリッド信号の振幅、持続時間、周波数を変化させた場合のソリトンのプロファイルを調査する。また、ソリトンの時間発展と伝播機構を詳細に調べるために、粒子シミュレーションも実施する。低温イオンの場合、シミュレーション結果は実験で観測された特徴と類似した挙動を示す。しかし、ソリトンの速度よりも速いイオンを用いたシミュレーションでは、高速イオンとソリトンとの強い相互作用が生じ、エネルギー交換機構を通じて別のソリトンが生成されることが示される。