純電子プラズマ（Pure electron plasma）の研究史

純電子プラズマ（Pure electron plasma、pure electron）は、核融合・プラズマ物理学の現象。電子のみからなる非中性プラズマであり、Malmberg trapやAPEXなどの磁気トラップに閉じ込めて、渦結晶やダイオコトロンモードなどの自己組織化を示す。非中性プラズマ物理の基礎現象として、緩和過程や平衡状態の研究が進められている。この用語集が追う論文のうち、タイトルにこの主題が現れるものは36本ある。比重が最も大きかったのは1985–1989年で、その期間の論文の0.24%を占めた。直近の2025–2029年では0.06%。この用語集がこの主題を最初に拾うのは1985年以降で、それ以前の収録論文には現れない。

推移

図1 — 純電子プラズマが、5年ごとにその期間の全論文に占めた割合。コーパスは2010年代が1970年代の9倍あるため、件数のままでは何もかもが増加して見える

研究の変遷

1985–19949本 · 0.16%

基礎物性と輸送現象の解明

強磁場状態や断熱膨張、誘導散乱不安定性、二次元ガイドセンター輸送、熱平衡への緩和といった基礎的な物理過程が調べられた。電子プラズマやサイクロトロン共鳴との関連のもとで、純電子プラズマの統計力学的性質と輸送機構の理解が進められた。

同時に語られた主題電子プラズマ、サイクロトロン共鳴

この時代の論文から

Adiabatic expansion of a strongly correlated pure electron plasmaPHYSICAL REVIEW LETTERS 1986
Strong-magnetic-field states of the pure electron plasmaPHYSICAL REVIEW LETTERS 1987
Observation of an induced-scattering instability driven by static field asymmetries in a pure electron plasmaPHYSICAL REVIEW LETTERS 1987
Two-dimensional guiding-center transport of a pure electron plasmaPHYSICAL REVIEW LETTERS 1988

1995–200410本 · 0.10%

トカマク応用と非中性プラズマ研究の並行

FTUトカマクにおける純電子加熱と電流駆動による内部輸送障壁の研究が現れ、磁気面上の平衡や安定性、渦の合体といった非中性プラズマの基礎問題も扱われた。Trivelpiece–Gouldモードを用いた温度計測など、診断手法の発展も見られた。

同時に語られた主題電子プラズマ、輸送障壁、プラズマ平衡、プラズマ診断、内部輸送障壁、電子加熱

この時代の論文から

Progress towards internal transport barriers at high plasma density sustained by pure electron heating and current drive in the FTU tokamakNuclear Fusion 2003
Merger and binary structure formation of two discrete vortices in a background vorticity distribution of a pure electron plasmaPhysics of Plasmas 2003
Numerical investigation of two-dimensional pure electron plasma equilibria on magnetic surfacesPhysics of Plasmas 2003
Thermally excited Trivelpiece–Gould modes as a pure electron plasma temperature diagnosticPhysics of Plasmas 2003

2005–201412本 · 0.08%

秩序構造と集団モード・診断

純電子プラズマ中の自己組織化による秩序構造、位相混合とエコー、方位角モードの励起といった集団現象が研究された。ペニングトラップ内の平衡密度分布と温度決定、熱的揺らぎを用いた温度診断によって、閉じ込め状態の精密評価が進められた。

同時に語られた主題電子プラズマ、プラズマ波、プラズマ診断、非中性プラズマ

この時代の論文から

Controlled experiments on self-organization of ordered structures in a pure electron plasmaPlasma Physics and Controlled Fusion 2005
Phase mixing and echoes in a pure electron plasmaPhysics of Plasmas 2005
Determination of equilibrium density distribution and temperature of a pure electron plasma confined in a Penning trapPhysics of Plasmas 2006
Thermally excited fluctuations as a pure electron plasma temperature diagnosticPhysics of Plasmas 2006

2015–20265本 · 0.02%

東洋と双極子トラップへの展開

EASTトカマクの純電子加熱シナリオにおけるヘリカルモードの観測など、核融合装置での応用研究が続いた。APEX浮上双極子トラップでのダイオコトロンモードや、ネストトラップが軌道運動に与える影響、コンパクト浮上双極子トラップに関する研究が行われた。

同時に語られた主題電子プラズマ、粒子セル法、電子加熱

この時代の論文から

Observation of helical m/n = 1/1 saturated steady mode in EAST pure electron heating scenario with q0 ≼ 1Nuclear Fusion 2020
Dynamics of a toroidal pure electron plasma using 3D PIC simulationsPhysics of Plasmas 2019
Diocotron modes in pure electron plasmas in the APEX levitating dipole trapPlasma Physics and Controlled Fusion 2025
The effect of a nested trap on the orbital motion of a pure electron plasmaOpen AccessPhysics of Plasmas 2025

よく登場する装置

east1

この数字の作り方

数え方 —: 同じものが別の名前で書かれていてもまとめて数えている（Pure electron plasma、pure electron など）。綴りが変わった時期に推移が動いて見える、ということは起きない
割合 —: その時代の収録論文全体に占める比率。コーパスは1970年代より2010年代のほうが9倍大きいため、本数のままではほとんどの主題が右肩上がりに見えてしまう
記述 —: その時代の論文・共起する主題・登場する装置だけを根拠にAIが書いている
冒頭の定義 —: 用語そのものの説明だけは、論文4本の要旨を読ませたうえでAIの分野知識で書かせている。ここだけは収録論文に書かれていることの要約ではない
範囲 —: 収録は6誌に限られる。ここで減っていることは、分野がその取り組みをやめたことを意味しない

推移

研究の変遷

1985–19949本 · 0.16%

基礎物性と輸送現象の解明

同時に語られた主題電子プラズマ、サイクロトロン共鳴

この時代の論文から

Adiabatic expansion of a strongly correlated pure electron plasmaPHYSICAL REVIEW LETTERS 1986
Strong-magnetic-field states of the pure electron plasmaPHYSICAL REVIEW LETTERS 1987
Observation of an induced-scattering instability driven by static field asymmetries in a pure electron plasmaPHYSICAL REVIEW LETTERS 1987
Two-dimensional guiding-center transport of a pure electron plasmaPHYSICAL REVIEW LETTERS 1988

1995–200410本 · 0.10%

トカマク応用と非中性プラズマ研究の並行

同時に語られた主題電子プラズマ、輸送障壁、プラズマ平衡、プラズマ診断、内部輸送障壁、電子加熱

この時代の論文から

Progress towards internal transport barriers at high plasma density sustained by pure electron heating and current drive in the FTU tokamakNuclear Fusion 2003
Merger and binary structure formation of two discrete vortices in a background vorticity distribution of a pure electron plasmaPhysics of Plasmas 2003
Numerical investigation of two-dimensional pure electron plasma equilibria on magnetic surfacesPhysics of Plasmas 2003
Thermally excited Trivelpiece–Gould modes as a pure electron plasma temperature diagnosticPhysics of Plasmas 2003

2005–201412本 · 0.08%

秩序構造と集団モード・診断

同時に語られた主題電子プラズマ、プラズマ波、プラズマ診断、非中性プラズマ

この時代の論文から

Controlled experiments on self-organization of ordered structures in a pure electron plasmaPlasma Physics and Controlled Fusion 2005
Phase mixing and echoes in a pure electron plasmaPhysics of Plasmas 2005
Determination of equilibrium density distribution and temperature of a pure electron plasma confined in a Penning trapPhysics of Plasmas 2006
Thermally excited fluctuations as a pure electron plasma temperature diagnosticPhysics of Plasmas 2006

2015–20265本 · 0.02%

東洋と双極子トラップへの展開

同時に語られた主題電子プラズマ、粒子セル法、電子加熱

この時代の論文から

Observation of helical m/n = 1/1 saturated steady mode in EAST pure electron heating scenario with q0 ≼ 1Nuclear Fusion 2020
Dynamics of a toroidal pure electron plasma using 3D PIC simulationsPhysics of Plasmas 2019
Diocotron modes in pure electron plasmas in the APEX levitating dipole trapPlasma Physics and Controlled Fusion 2025
The effect of a nested trap on the orbital motion of a pure electron plasmaOpen AccessPhysics of Plasmas 2025

よく登場する装置

east1

この数字の作り方

数え方 —: 同じものが別の名前で書かれていてもまとめて数えている（Pure electron plasma、pure electron など）。綴りが変わった時期に推移が動いて見える、ということは起きない
割合 —: その時代の収録論文全体に占める比率。コーパスは1970年代より2010年代のほうが9倍大きいため、本数のままではほとんどの主題が右肩上がりに見えてしまう
記述 —: その時代の論文・共起する主題・登場する装置だけを根拠にAIが書いている
冒頭の定義 —: 用語そのものの説明だけは、論文4本の要旨を読ませたうえでAIの分野知識で書かせている。ここだけは収録論文に書かれていることの要約ではない
範囲 —: 収録は6誌に限られる。ここで減っていることは、分野がその取り組みをやめたことを意味しない