Development of ghost imaging method using structured light and measurement of phase space structure of plasma

• Project/Area Number: 23K25846
• Project/Area Number (Other): 23H01149 (2023)
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund (2024); Single-year Grants (2023)
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 14010:Fundamental plasma-related
• Research Institution: Nihon University
• Principal Investigator: 荒巻 光利 日本大学, 生産工学部, 教授 (50335072)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 大野 哲靖 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (60203890) ; 田中 宏彦 名古屋大学, 未来材料・システム研究所, 准教授 (60609981)
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥18,720,000 (Direct Cost: ¥14,400,000、Indirect Cost: ¥4,320,000); Fiscal Year 2026: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000); Fiscal Year 2025: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000); Fiscal Year 2024: ¥6,110,000 (Direct Cost: ¥4,700,000、Indirect Cost: ¥1,410,000); Fiscal Year 2023: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
• Keywords: ゴーストイメージング / プラズマ分光診断 / 吸収分光法 / プラズマ分光 / シングルピクセルイメージング

Outline of Research at the Start

位相空間における粒子の分布構造は，プラズマ中の様々な現象を駆動しており，その観測はプラズマの基礎・応用・核融合に共通する重要課題の１つである．本研究は，光の空間構造を制御して利用することで，プラズマの大域的な位相空間構造を画像化する新たな分光法の開発を目的としている．本研究では，構造化照明に結像系を導入することで，世界で初めてゴーストイメージングを厚みのある半透明物体（プラズマ）の空間分解測定に適用する．さらに，再結合プラズマで観測されている突発的な径方向輸送現象の可視化へと応用することで本測定法の有効性を示す．