A collaboration with a Japanese institute in the field of plasma–wall interaction and dusty plasma has been formed in order to understand the physical properties of edge plasma. Results of the theoretical study on dusty plasma and the experimental study on GAMMA10 plasma are presented in this paper. Part A deals with the results obtained from the theoretical investigation of the properties and excitation of low-frequency electrostatic dust modes, e.g. the dust-acoustic (DA) and dust-lower-hybrid (DLH) waves, using the fluid models. In this study, dust grain charge is considered as a dynamic variable in streaming magnetized dusty plasmas with a background of neutral atoms. Dust charge fluctuation, collisional and streaming effects on DA and DLH modes are discussed. Part B deals with the results of the plasma control experiment in a non-axisymmetric magnetic field region of the anchor cell of GAMMA10. The observations, which indicate the comparatively low-temperature plasma formation in the anchor cell, are explained from the viewpoint of enhanced outgassing from the wall due to the interaction of the drifted-out ions. The drifting of ions is thought to be due to the effect of a local non-axisymmetric magnetic field. Experimental results on the control of the wall–plasma interaction by covering the flux tube of a non-axisymmetric magnetic field region by conducting plates are given. Possible influences of the asymmetric magnetic field and conducting plates on the GAMMA10 plasma parameters are discussed.
プラズマ・壁相互作用およびダストプラズマの分野における日本の研究機関との共同研究は、周辺プラズマの物理的性質を理解するために結成された。本論文では、ダストプラズマに関する理論的研究とGAMMA10プラズマに関する実験的研究の結果を報告する。パートAでは、流体モデルを用いた、ダスト音波（DA）およびダスト低混成波（DLH）などの低周波ダストモードの性質と励起に関する理論的調査から得られた結果を扱う。この研究では、ダスト粒子の電荷は、中性原子を背景とする移動磁化プラズマ中の動的変数として考慮される。ダスト電荷変動、衝突効果、および移動効果がDAおよびDLHモードに及ぼす影響について議論する。パートBでは、GAMMA10のアンカーセルにおける非軸対称磁場領域でのプラズマ制御実験の結果を扱う。比較的低温のプラズマがアンカーセル内で形成されることを示す観測結果は、ドリフトアウトしたイオンと壁との相互作用による壁からのガス放出の増加という観点から説明される。イオンのドリフトは、局所的な非軸対称磁場の効果によるものと考えられる。非軸対称磁場領域の磁束管を導体板で覆うことによるプラズマ・壁相互作用の制御に関する実験結果を示す。非対称磁場と導体板がGAMMA10のプラズマパラメータに及ぼす可能性のある影響について議論する。