1999 Fiscal Year Annual Research Report

高機能分子ビームの開発と界面物理化学現象の能動制御

Research Project

Project/Area Number	10555056
Research Institution	THE UNIVERSITY OF TOKYO
Principal Investigator	松本洋一郎東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (60111473)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	青木功東京大学, 大学院・工学系研究科, 助手 (30175723) 丸山茂夫東京大学, 工学部・附属総合試験所, 助教授 (90209700) 松為宏幸東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (00026098) 高木周東京大学, 大学院・工学系研究科, 講師 (30272371) 市川保正東京大学, 大学院・工学系研究科, 助手 (40134473)
Keywords	高機能分子ビーム / 超音速自由噴流 / 希薄気体流れ / 固体界面 / 能動制御 / 分子動力学シミュレーション / 内部自由度 / レーザー
Research Abstract	高機能分子ビーム生成技術の開発および界面における物理化学現象の能動制御のため、以下の項目に重点をおいて研究を行った。 (1)超音速自由の解析超音速自由噴流場中に平板を設置し,広範囲のパラメータについての実験を実施することでミクロな界面物理化学現象を把握した.具体的には,まず希薄気体流れ数値予測システムを用いて,超音速自由噴流場中の気体分子の回転状態を把握するための解析を行った.また,これと平行して電子銃誘起蛍光スペクトル法を用いた真空実験及び数値解析により,平板位置,貯気室温度及び圧力等を変更し,気体分子の回転状態にあたえる平板近傍の界面物理化学現象の影響を把握した. (2)高機能分子ビーム生成技術の設計・開発 (1)で実施した数値的・実験的解析をもとに,スキマ,コリメータ,アパチャーを用いた場合の分子ビームの巨視的速度,並進・回転温度の予測を行い,スキマ,コリメータ形状,材料,径の最適化を行った.これと並行して1次元トラバース装置にノズルを取り付け,任意の位置における自由噴流の抽出を可能にした.さらに,高機能分子ビームの出力向上のため,新たにパルスバルブを取り付けた.これにより,より精度の高い実験データを取得することが可能となった.そして,試料気体としてアルゴン,ヘリウム,試料表面材質としてグラファイト及び銅を使用し,分子量と表面材質の3次元的な相関のデータを取得した.

Research Products
(6 results)

All Other

All Publications (6 results)

[Publications] 山西伸宏: "Multistage Gas-Surface Interaction Model for the direct simulation Monte Carlo Method"Physics of Fluids. 11・11. 3540-3551 (1999)
[Publications] 山西伸宏: "Molecular Dynamics Study of Gas-Surface Interaction (Construction of a Gas-Surface Scattering Model)"JSME International Journal. 42・4. 708-714 (1999)
[Publications] 徳増崇: "Dynamic Molccular Collision(DMC) Model for Rarefield Gas Flow Simulation by the DSMC Method"Physics of Fluids. 11・7. 1907-1920 (1999)
[Publications] 徳増崇: "二原子分子衝突モデルの構築(第4報、エネルギー交換モデルの改良と衝突モデルの検証)"Proceeding of the 21^<th> International Symposium on Rarefied Gas Dynamics. 2・. 377-384 (1999)
[Publications] 山西伸宏: "The Multi-Stage Reflection Model For DSMC Calculations"Proceeding of the 21^<th> International Symposium on Rarefied Gas Dynamics. 1・. 421-428 (1999)
[Publications] 丸山茂夫: "分子動力学法による固体壁面上での気泡核生成"日本機械学会論文集(B編). 65・638. 3461-3467 (1999)

1999 Fiscal Year Annual Research Report

高機能分子ビームの開発と界面物理化学現象の能動制御

Principal Investigator

松本 洋一郎 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (60111473)

Research Products

[Publications] 山西伸宏: "Multistage Gas-Surface Interaction Model for the direct simulation Monte Carlo Method"Physics of Fluids. 11・11. 3540-3551 (1999)

[Publications] 山西伸宏: "Molecular Dynamics Study of Gas-Surface Interaction (Construction of a Gas-Surface Scattering Model)"JSME International Journal. 42・4. 708-714 (1999)

[Publications] 徳増崇: "Dynamic Molccular Collision(DMC) Model for Rarefield Gas Flow Simulation by the DSMC Method"Physics of Fluids. 11・7. 1907-1920 (1999)

[Publications] 徳増崇: "二原子分子衝突モデルの構築(第4報、エネルギー交換モデルの改良と衝突モデルの検証)"Proceeding of the 21^<th> International Symposium on Rarefied Gas Dynamics. 2・. 377-384 (1999)

[Publications] 山西伸宏: "The Multi-Stage Reflection Model For DSMC Calculations"Proceeding of the 21^<th> International Symposium on Rarefied Gas Dynamics. 1・. 421-428 (1999)

[Publications] 丸山茂夫: "分子動力学法による固体壁面上での気泡核生成"日本機械学会論文集(B編). 65・638. 3461-3467 (1999)

松本洋一郎東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (60111473)