KAKEN — 研究課題をさがす | 研究者番号: 90415042

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検索結果: 10件 / 研究者番号: 90415042

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1. 超流動ヘリウムにおける極限温度で観測される異常熱輸送問題の解消

研究課題

研究種目	基盤研究(C)
審査区分	小区分24010:航空宇宙工学関連
研究機関	核融合科学研究所
研究代表者	高田卓核融合科学研究所, 研究部, 助教
研究期間 (年度)	2020-04-01 – 2025-03-31交付
キーワード	超流動ヘリウム / 超低温 / ラムダ点 / 実効的熱伝導率 / 極小流路 / ラムダ転移温度
研究開始時の研究の概要	超流動ヘリウムにおける常流動成分と超流動成分の比が極端である1.3K以下、およびラムダ点近傍の飽和超流動ヘリウムについて実験的研究を展開する。これによって、既存理論や既存の相関式の拡張、修正を行うのが目標となる。実験環境には精緻な圧力コントロールを可能にした排気系を用いるほか、超流動乱流の特徴的なサ ...
研究実績の概要	1.4K以下の超流動ヘリウムにおける熱伝導測定については、実験装置の不具合（コールドリーク）や液体ヘリウム供給体制の不具合（ヘリウム液化機の為の冷却水蒸発器の故障）、超低温を実現する減圧する為の大型ロータリーポンプのバルブ故障などが相次いで起きたため、成果を上げることが出来なかった。一方で、ラムダ温 ...
現在までの達成度 (区分)	4: 遅れている

2. 中性子電気双極子モーメント探索による時間反転対称性の検証

研究課題

研究種目	基盤研究(S)
審査区分	大区分B
研究機関	大阪大学
研究代表者	畑中吉治大阪大学, 核物理研究センター, 特任教授
研究期間 (年度)	2018 – 2022中途終了
キーワード	原子核(実験) / 素粒子(実験) / 超冷中性子 / 電気双極子モーメント / 時間反転対称性 / 原子核（実験） / 素粒子（実験） / 基本対称性
研究実績の概要	現在の中性子電気双極子モーメント(nEDM)探索の実験感度は測定に用いる超冷中性子(UCN)の統計精度で制限されている。カナダTRIUMF研究所に高強度のUCN源を建設することで、現状の感度を越えるnEDM探索実験を行うことを目標にしている。我々のUCN源では陽子ビームをタングステン標的に照射するこ ...
中間評価所見 (区分)	A: 研究領域の設定目的に照らして、期待どおりの進展が認められる

この課題の研究成果物	国際共同研究 (5件) 雑誌論文 (9件うち国際共著 9件、査読あり 9件、オープンアクセス 8件) 学会発表 (86件うち国際学会 32件、招待講演 17件) 備考 (2件) 学会・シンポジウム開催 (1件)

3. 電気双極子モーメントの探索のための大強度超冷中性子源の開発研究

研究課題

研究種目	基盤研究(A)
審査区分	中区分15:素粒子、原子核、宇宙物理学およびその関連分野
研究機関	大阪大学
研究代表者	畑中吉治大阪大学, 核物理研究センター, 特任教授
研究期間 (年度)	2018-04-01 – 2019-03-31中途終了
キーワード	中性子電気双極子モーメント / 超冷中性子 / 電気双極子モーメント / 時間反転対称性
研究実績の概要	永久電気双極子モーメントの存在は時間反転対称性を破る。時間反転対称性の破れを研究することによって現在の物質優勢宇宙の起源を探ることができる。

この課題の研究成果物	国際共同研究 (1件) 学会発表 (2件うち国際学会 2件) 備考 (1件)

4. 臨界点近傍ヘリウムのマルチスケール熱流動のダイナミクスとそのユニバーサリティ

研究課題

研究種目	基盤研究(C)
研究分野	熱工学
研究機関	大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構
研究代表者	岡村崇弘大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 准教授
研究期間 (年度)	2015-04-01 – 2019-03-31完了
キーワード	超臨界ヘリウム / 乱流 / 直接数値計算 / 超電導 / 冷却技術 / 冷媒放出 / 放出シミュレーション / 自然対流 / DNS / GPGPU / GPU
研究成果の概要	臨界点近傍ヘリウムの熱流動場は物性値異常性によりシャープな界面をもつサーマルプルーム，擬似沸騰や熱が流体自身の圧縮性により通常の対流よりも早い時間スケールで伝搬するピストン効果などが生じる．本研究ではこういった臨界点近傍ヘリウムにおける壁面近傍からバルクにいたる速度場ならびに温度場により形成される秩 ...

この課題の研究成果物	学会発表 (2件うち国際学会 1件)

5. 微小重力下の超流動ヘリウムに特異な超熱伝導性起因の沸騰・凝縮気泡挙動の解明

研究課題

研究種目	基盤研究(B)
研究分野	航空宇宙工学
研究機関	核融合科学研究所
研究代表者	高田卓核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 助教
研究期間 (年度)	2013-04-01 – 2018-03-31完了
キーワード	微小重力 / 超流動ヘリウム / 可視化 / 沸騰 / 超流動 / PIV / 臨界熱流束
研究成果の概要	落下塔を用いて微小重力下の超流動ヘリウム（He II）中の沸騰について可視化実験を成功させた。これにより気泡の成長・収縮挙動を可視化することで、気泡の挙動を決めるHe IIの気液界面の熱輸送機構を明らかにし、気泡成長収縮の予測モデルを構築した。また、微小重力下におけるHe IIの臨界熱流束についても ...

この課題の研究成果物	国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (10件うち国際共著 4件、査読あり 10件、オープンアクセス 4件、謝辞記載あり 4件) 学会発表 (16件うち国際学会 3件、招待講演 1件)

6. 臨界点近傍ヘリウムの高圧縮性がもたらす複雑熱流動場のダイナミクスと伝熱制御

研究課題

研究種目	若手研究(B)
研究分野	熱工学
研究機関	大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構
研究代表者	岡村崇弘大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 准教授
研究期間 (年度)	2011 – 2013完了
キーワード	臨界点近傍 / ヘリウム / 乱流 / 直接数値計算 / GPGPU / 渦構造 / 乱流遷移 / 臨界点近傍流体 / GPU / DNS / 乱流統計量 / Piston効果 / 直接数値シミュレーション
研究概要	熱力学的状態が臨界点近傍にあるヘリウムの主に高圧縮性がもたらす乱流場として，特にピストン効果ならびにプルームが出現もしくは共存する開いた系閉じた系において，①層流―乱流への遷移、または乱流―層流への再層流化のメカニズム，②境界層内の流れ場の微細構造，③変動量の統計的な性質について明らかにした．またピ ...

この課題の研究成果物	学会発表 (4件うち招待講演 1件)

7. 微小重力で明らかにされる超流動ヘリウムの特異な膜沸騰の実相と伝熱促進効果の解明

研究課題

研究種目	基盤研究(B)
研究分野	航空宇宙工学
研究機関	大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構
研究代表者	木村誠宏大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 超伝導低温工学センター, 准教授
研究期間 (年度)	2010-04-01 – 2013-03-31完了
キーワード	超流動ヘリウム / 微小重力 / 伝熱促進効果 / 臨界熱流束 / 可視化技術 / 膜沸騰 / He II / 対流熱伝達 / 自由落下 / 単気泡 / 沸騰熱伝導 / 気泡の生成・消滅 / 蒸気膜厚さ / 界面熱抵抗 / 液相と気送間の熱抵抗
研究概要	超流動ヘリウム（He II）は、それ自身が超流動性や超熱伝導性などの特異性を持つだけではなく、沸騰においても非常に特異な特性を持っている。これまでHe II中の膜沸騰について多くの研究が行われたが、その特異性についてすべて理解されたとは云えない。むしろ、極低温中の可視化技術の発達や使用センサーの高感 ...

この課題の研究成果物	雑誌論文 (15件うち査読あり 14件) 学会発表 (18件) 図書 (3件)

8. 初期宇宙探査のための超高感度アレイデバイスの研究開発

計画研究

研究種目	新学術領域研究(研究領域提案型)
審査区分	理工系
研究機関	独立行政法人理化学研究所
研究代表者	大谷知行独立行政法人理化学研究所, 光量子工学研究領域, チームリーダー
研究期間 (年度)	2009-07-23 – 2014-03-31完了
キーワード	宇宙マイクロ波背景放射(CMB) / 宇宙赤外線背景放射(CIRB) / 超伝導検出器 / マイクロ波力学インダクタンス検出器(MKIDs) / Cooper対解離 / 超伝導トンネル接合素子(STJ) / 検出器
研究概要	CMB、CIRB観測用1,000画素クラス超伝導アレイ検出器開発を目指し、STJ検出器開発から開始したが、並行してMKIDs検出器を国内で初めて開発し、より良い感度とアレイ読み出しに成功した。そこでMKIDs検出器開発を進め、600素子アレイ(歩留まり95%)、720素子Siレンズ、無反射コート、4 ...
研究領域	背景放射で拓く宇宙創成の物理―インフレーションからダークエイジまで―

この課題の研究成果物	雑誌論文 (28件うち査読あり 18件) 学会発表 (124件うち招待講演 15件) 図書 (2件) 備考 (7件) 産業財産権 (4件うち外国 1件)

9. 自然対流及び強制対流中における臨界点近傍ヘリウムの流体力学的不安定性の解明

研究課題

研究種目	若手研究(B)
研究分野	熱工学
研究機関	大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構
研究代表者	岡村崇弘大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 助教
研究期間 (年度)	2007 – 2009完了
キーワード	熱 / 物質移動 / 熱伝達特性 / 直接数値計算 / 渦構造 / 乱流遷移 / 臨界点近傍 / 乱流制御 / 線形安定性解析 / 不安定性 / 流体力学的不安定性 / 熱的不安定性 / 数値計算 / 直接数値シミュレーション / 乱流 / 浮力対流 / 並列計算
研究概要	臨界点近傍の流体は2つの特異な現象を有する。1つはピストン効果、2つ目はサーマルプルームである。両者の出現の有無は体系に強く依存する。後者は通常流体でも生じることがあるが、臨界点近傍のヘリウムは熱拡散係数が非常に小さい(1×10^<-9>m^2/secのオーダー)であるために、わずかな温度差でもプル ...

この課題の研究成果物	雑誌論文 (4件うち査読あり 2件) 学会発表 (7件)

10. λ圧力近傍の超流動ヘリウムで観測される強い伝熱促進効果の解明とその応用

研究課題

研究種目	基盤研究(B)
研究分野	航空宇宙工学
研究機関	大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構
研究代表者	木村誠宏大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 超伝導低温工学センター, 講師
研究期間 (年度)	2006 – 2008完了
キーワード	飽和超流動ヘリウムの伝熱促進効果 / 自由落下塔 / 微小重力 / 超流動ヘリウム / 膜沸騰 / 熱伝達率 / 液頭圧 / Rayleigh-Taylor不安定性 / Van-der-Walls圧力 / 開放空間型自由落下 / 微少重力環境 / 飽和超流動ヘリウム / ヌセルト数 / パラボリックフライト / コンパクトなHe II可視化実験装置 / 宇宙機器の冷却 / ノイジー膜沸騰 / 伝熱促進効果 / 微少重力 / 過熱(スーパーヒート)He II / 粘性フィンガリングパターン
研究概要	(1)自由落下塔の微小重力を使った本邦初のHe II可視化実験に成功した。実験中、全ての計測機器は制動時に負荷される最大6Gの加速度に耐え、且つ実験槽内を超流動状態に保持した。

この課題の研究成果物	雑誌論文 (4件うち査読あり 4件) 学会発表 (10件) 図書 (1件)