• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

Investigation of collective properties in hydrogen pair-ion plasma and verification of ion binary system

Research Project

Project/Area Number 18H01195
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Basic Section 14010:Fundamental plasma-related
Research InstitutionYamaguchi University

Principal Investigator

Oohara Wataru  山口大学, 大学院創成科学研究科, 教授 (80312601)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 吉田 雅史  山口大学, 大学院創成科学研究科, 助教 (80638825)
Project Period (FY) 2018-04-01 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥17,160,000 (Direct Cost: ¥13,200,000、Indirect Cost: ¥3,960,000)
Fiscal Year 2020: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2019: ¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000)
Fiscal Year 2018: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000)
Keywordsプラズマ・核融合 / ペアイオンプラズマ / 水素負イオン
Outline of Final Research Achievements

In order to realize a hydrogen ionic plasma consisting of positive and negative ions without negative-ion collapse, the voltage conditions of positive-ion acceleration voltage and ion control-grid voltage that can suppress negative-ion collapse have been clarified. Although the existence of the rotating pair structure of atomic hydrogen positive and negative ions, which was hypothesized as the cause of negative-ion collapse, could not be clearly shown, the next candidate substance, aluminum hydride negative ions, was found. By exciting and propagating electrostatic waves, the details of the dispersion relation of 1 MHz or less were clarified. It became clear that there are traveling waves (phase velocity is positive), reverse waves (phase velocity is negative), and backward waves (group velocity is negative), and the frequency band and attenuation rate of these modes depend on the positive ion energy.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

ペアプラズマは粒子運動に関連した時空間対称性を有する独特の媒体なので,その物性解明が世界的に注目されてきた.ペアプラズマに類似する水素イオン性プラズマが実現され,従来に比べて1桁以上高周波数まで,伝搬波の分散関係が明らかになったことは大きな進歩である.また,通常の伝搬波である進行波だけでなく,物理的に理解し難い逆進行波の存在が明らかになったことは,集団物性の解明という基礎研究に新たな知見もたらしたと言える.

Report

(4 results)
  • 2020 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report
  • Research Products

    (48 results)

All 2021 2020 2019 2018

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results) Presentation (45 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Extraction of negative hydrogen ions produced with aluminum plasma grid2021

    • Author(s)
      Yoshida M., Watano R., Morinaga Y., Kamikawa T., Oohara W.
    • Journal Title

      Physics of Plasmas

      Volume: 28 Issue: 3 Pages: 033512-033512

    • DOI

      10.1063/5.0038262

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Role of deflection magnetic field in hydrogen ionic plasma formation2020

    • Author(s)
      Oohara W., Kaji T., Hirose K., Fujii M., Watano R., Watai M., Hiraoka Y., Yoshida M.
    • Journal Title

      AIP Advances

      Volume: 10 Issue: 9 Pages: 095006-095006

    • DOI

      10.1063/5.0020697

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Generation of hydrogen ionic plasma superimposed with positive ion beam2019

    • Author(s)
      Oohara W.、Fujii M.、Watai M.、Hiraoka Y.、Egawa M.、Morinaga Y.、Takamori S.、Yoshida M.
    • Journal Title

      AIP Advances

      Volume: 9 Issue: 8 Pages: 085303-085303

    • DOI

      10.1063/1.5109805

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 進行波と逆進行波が伝搬する水素イオン性プラズマ2020

    • Author(s)
      弘瀬和正,藤井征志,濵本康平,吉田雅史,大原渡
    • Organizer
      プラズマ・核融合学会 九州・沖縄・山口支部 第24回支部大会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 膜厚の異なる参加アルミニウムの仕事関数に及ぼす水素プラズマ照射の影響2020

    • Author(s)
      田中陸太,綿野稜眞,吉田雅史,大原渡
    • Organizer
      プラズマ・核融合学会 九州・沖縄・山口支部 第24回支部大会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] アルミニウムプラズマグリッドを通過した水素負イオンのエネルギー分析2020

    • Author(s)
      紀幸志郎,丸﨑優太,前田哲志,吉田雅史,大原渡
    • Organizer
      プラズマ・核融合学会 九州・沖縄・山口支部 第24回支部大会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 大口径テーパー構造のアルミニウムプラズマグリッドを用いた水素イオン性プラズマの生成2020

    • Author(s)
      濵本康平,加治龍矢,弘瀬和正,藤井柾志,吉田雅史,大原渡
    • Organizer
      プラズマ・核融合学会 九州・沖縄・山口支部 第24回支部大会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] タンデム型水素プラズマ源のプロトン比最大条件の探索2020

    • Author(s)
      前田哲志,紀幸志郎,吉田雅史,大原渡
    • Organizer
      プラズマ・核融合学会 九州・沖縄・山口支部 第24回支部大会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 水素イオン性プラズマにおける後進波の周波数帯と振幅の関係2020

    • Author(s)
      弘瀬和正,藤井征志,濵本康平,吉田雅史,大原渡
    • Organizer
      プラズマ・核融合学会 第37回年会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 水素プラズマへ入射された高エネルギー正イオン成分のエネルギー散乱2020

    • Author(s)
      紀幸志郎,丸﨑優太,前田哲志,吉田雅史,大原渡
    • Organizer
      プラズマ・核融合学会 第37回年会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 水素プラズマ照射が酸化アルミニウムの仕事関数へ及ぼす影響2020

    • Author(s)
      田中陸太,綿野稜眞,吉田雅史,大原渡
    • Organizer
      プラズマ・核融合学会 第37回年会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 大口径水素イオン性プラズマの生成2020

    • Author(s)
      濵本康平,加治龍矢,弘瀬和正,藤井柾志,吉田雅史,大原渡
    • Organizer
      プラズマ・核融合学会 第37回年会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 金属グリッドで仕切られたタンデム型プラズマ源によるプロトン比制御2020

    • Author(s)
      前田哲志,紀幸志郎,吉田雅史,大原渡
    • Organizer
      プラズマ・核融合学会 第37回年会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 偏向磁場印加された金属表面近傍の水素イオン性プラズマ2019

    • Author(s)
      加治龍矢,濱元康平,藤井征志,渡井雅巳,綿野稜眞,吉田雅史,大原渡
    • Organizer
      プラズマ・核融合学会 九州・沖縄・山口支部 第23回支部大会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 酸化アルミニウム膜の水素プラズマ照射による導電性の発現2019

    • Author(s)
      白石崇,前田哲志,綿野稜眞,吉田雅史,大原渡
    • Organizer
      プラズマ・核融合学会 九州・沖縄・山口支部 第23回支部大会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 水素負イオンの崩壊条件と積極的な崩壊2019

    • Author(s)
      藤井柾志,弘瀬和正,平岡勇人,渡井雅巳,加治龍矢,綿野稜眞,吉田雅史,大原渡
    • Organizer
      プラズマ・核融合学会 九州・沖縄・山口支部 第23回支部大会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 水素プラズマ照射に伴うアルミニウム仕事関数の変化2019

    • Author(s)
      田中陸太,平松幸己,綿野稜眞,吉田雅史,大原渡
    • Organizer
      プラズマ・核融合学会 九州・沖縄・山口支部 第23回支部大会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 正イオンビームを重畳した水素イオン性プラズマ中の後進波2019

    • Author(s)
      弘瀬和正,藤井柾志,平岡勇人,吉田雅史,大原渡
    • Organizer
      プラズマ・核融合学会 九州・沖縄・山口支部 第23回支部大会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] アルミニウム製プラズマグリッドから引出される水素負イオンの最大電流密度2019

    • Author(s)
      綿野稜眞,森永悠太,紀幸志郎,白石崇,藤井征志,加治龍矢,吉田雅史,大原渡
    • Organizer
      プラズマ・核融合学会 九州・沖縄・山口支部 第23回支部大会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 水素イオン性プラズマにおける分散関係に及ぼす正イオンビームの影響2019

    • Author(s)
      弘瀬和正,藤井征志,平岡勇人,吉田雅史,大原渡
    • Organizer
      プラズマ・核融合学会 第36回年会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] セシウム挙動モデルを用いた負イオン源内の安定運転条件の検討2019

    • Author(s)
      吉田雅史, 大原渡, 小島有志, 平塚淳一, 梅田尚孝, 市川雅浩, 柏木美恵子
    • Organizer
      プラズマ・核融合学会 第36回年会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 水素プラズマ照射された酸化アルミニウム仕事関数のその場分析2019

    • Author(s)
      田中陸太,平松幸己,綿野稜眞,吉田雅史,大原渡
    • Organizer
      プラズマ・核融合学会 第36回年会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 水素負イオン電流密度を最大化する条件探索2019

    • Author(s)
      綿野稜眞,森永悠太,藤井征志,白石崇,吉田雅史,大原渡
    • Organizer
      プラズマ・核融合学会 第36回年会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 高密度水素イオン性プラズマ生成に最適な負イオン引出し2019

    • Author(s)
      藤井柾志,弘瀬和正,平岡勇人,渡井雅巳,加治龍矢,綿野稜眞,吉田雅史,大原渡
    • Organizer
      プラズマ・核融合学会 第36回年会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 金属表面磁場によって保護される水素イオン性プラズマ2019

    • Author(s)
      加治龍矢,濱元康平,藤井征志,渡井雅巳,綿野稜眞,吉田雅史,大原渡
    • Organizer
      プラズマ・核融合学会 第36回年会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 水素イオン性プラズマにおける軸対称励起電極による静電波の分散関係2019

    • Author(s)
      弘瀬和正,藤井柾志,平岡勇人,渡井雅巳,吉田雅史,大原渡
    • Organizer
      日本物理学会 2019年秋季大会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 水素イオン性プラズマの斜め方向へ伝搬する静電波2018

    • Author(s)
      弘瀬和正,平岡勇人,藤井柾志,江川正樹,吉田雅史,大原渡
    • Organizer
      プラズマ・核融合学会 九州・沖縄・山口支部 第22回支部大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 軸方向伝搬する静電波の分散関係へ正イオンビーム重畳が及ぼす影響2018

    • Author(s)
      平岡勇人,藤井柾志,弘瀬和正,江川正樹,渡井雅巳,吉田雅史,大原渡
    • Organizer
      プラズマ・核融合学会 九州・沖縄・山口支部 第22回支部大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 偏向磁場付制御グリッドを介して引出された水素負イオンの二次元分布2018

    • Author(s)
      小林大晃,綿野稜眞,白石崇,巽優祐,渡井雅巳,藤井柾志,吉田雅史,大原渡
    • Organizer
      プラズマ・核融合学会 九州・沖縄・山口支部 第22回支部大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 金属電極孔近傍の水素イオン性プラズマ分布2018

    • Author(s)
      加治龍矢,弘瀬和正,渡井雅巳,平岡勇人,藤井柾志,巽優祐,吉田雅史,大原渡
    • Organizer
      プラズマ・核融合学会 九州・沖縄・山口支部 第22回支部大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 制御グリッド孔を通過した水素負イオン崩壊の解明2018

    • Author(s)
      藤井柾志,平岡勇人,弘瀬和正,江川正樹,巽優祐,小林大晃,白石崇,吉田雅史,大原渡
    • Organizer
      プラズマ・核融合学会 九州・沖縄・山口支部 第22回支部大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 偏向磁場配位一定でAlプラズマグリッド孔へ印加した負イオン引出電場分布の最適化2018

    • Author(s)
      綿野稜眞,森永悠太,白石崇,吉田雅史,大原渡
    • Organizer
      プラズマ・核融合学会 九州・沖縄・山口支部 第22回支部大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 正イオンビーム重畳による水素負イオン引出電流の増加2018

    • Author(s)
      白石崇,森永悠太,小林大晃,綿野稜眞,渡井雅巳,藤井柾志,吉田雅史,大原渡
    • Organizer
      プラズマ・核融合学会 九州・沖縄・山口支部 第22回支部大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 水素負イオン生成量が最大となるプラズマグリッド材質2018

    • Author(s)
      森永悠太,綿野稜眞,白石崇,渡井雅巳,高森暁,吉田雅史,大原渡
    • Organizer
      プラズマ・核融合学会 九州・沖縄・山口支部 第22回支部大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 高周波電場による水素負イオンの崩壊2018

    • Author(s)
      渡井雅巳,平岡勇人,藤井柾志,巽優祐,高森暁,森永悠太,白石崇,吉田雅史,大原渡
    • Organizer
      プラズマ・核融合学会 九州・沖縄・山口支部 第22回支部大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 孔内表面生成法で生成した水素負イオンの高効率引出し2018

    • Author(s)
      吉田 雅史,森永悠太,加美川俊満,平岡勇人,綿野稜眞,大原渡,QSTグループ
    • Organizer
      平成30年度 核融合科学研究所共同研究 負イオン研究会「負イオンの基礎と実践の最前線」
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 負イオン崩壊に関与する粒子の検証2018

    • Author(s)
      渡井雅巳,平岡勇人,藤井征志,巽優祐,高森暁,森永悠太,吉田雅史,大原渡
    • Organizer
      プラズマ・核融合学会 第35回年会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 負イオン崩壊を伴う水素イオン性プラズマの拡散2018

    • Author(s)
      藤井柾志,平岡勇人,江川正樹,巽優祐,小林大晃,吉田雅史,大原渡
    • Organizer
      プラズマ・核融合学会 第35回年会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] プラズマグリッドへ印加した水素負イオン引出電場の効果2018

    • Author(s)
      綿野稜眞,森永悠太,白石崇,吉田雅史,大原渡
    • Organizer
      プラズマ・核融合学会 第35回年会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 金属表面近傍に維持される水素イオン性プラズマ2018

    • Author(s)
      加治龍矢,弘瀬和正,渡井雅巳,平岡勇人,大原渡,小代田拓巳,西村遼太郎,原田真衣,松原響子,泉淳也
    • Organizer
      プラズマ・核融合学会 第35回年会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 偏向磁場付制御グリッドを介して引出された水素負イオン分布2018

    • Author(s)
      小林大晃,綿野稜眞,白石崇,巽優祐,渡井雅巳,藤井柾志,吉田雅史,大原渡
    • Organizer
      プラズマ・核融合学会 第35回年会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 正イオンビーム重畳時の水素負イオン質量分析2018

    • Author(s)
      白石崇,森永悠太,小林大晃,綿野稜眞,渡井雅巳,吉田雅史,大原渡
    • Organizer
      プラズマ・核融合学会 第35回年会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 水素負イオン生成量が最大となる条件探索2018

    • Author(s)
      森永悠太,綿野稜眞,白石崇,渡井雅巳,高森暁,吉田雅史,大原渡
    • Organizer
      プラズマ・核融合学会 第35回年会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 水素イオン性プラズマにおける静電波の分散関係2018

    • Author(s)
      平岡勇人,藤井柾志,江川正樹,渡井雅巳,吉田雅史,大原渡
    • Organizer
      プラズマ・核融合学会 第35回年会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 負イオン源内の運転条件最適化に向けたセシウム挙動モデルの構築2018

    • Author(s)
      吉田雅史,大原渡,小島有志,平塚淳一,梅田尚孝,市川雅浩,柏木美恵子
    • Organizer
      プラズマ・核融合学会 第35回年会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Evaluation of the temperature dependence of the Cesium deposition on the plasma grid in the JT-60 negative ion source2018

    • Author(s)
      M. Yoshida, W. Oohara, A. Kojima, M. Ichikawa, J. Hiratsuka, M. Kashiwagi, and N. Umeda
    • Organizer
      The 6th International Symposium on Negative Ions, Beams and Sources (NIBS’18)
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 水素イオン性プラズマ中における局所負イオン崩壊条件の解明2018

    • Author(s)
      藤井 柾志,平岡 勇人,江川 正樹,渡井 雅巳,巽 優祐,吉田 雅史,大原 渡
    • Organizer
      日本物理学会 2018年秋季大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 負イオン崩壊を抑制した水素イオン性プラズマの波動伝搬2018

    • Author(s)
      平岡 勇人,藤井 柾志,江川 正樹,渡井 雅巳,巽 優祐,吉田 雅史,大原 渡
    • Organizer
      日本物理学会 2018年秋季大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report

URL: 

Published: 2018-04-23   Modified: 2022-01-27  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi