2005 Fiscal Year Annual Research Report
プラズマに関する教育・広報を目的にした実験装置の開発
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17540474
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| Research Institution | Miyagi National College of Technology |
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Principal Investigator |
佐々木 あき彦 宮城工業高等専門学校, 電気工学科, 教授 (50026308)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
野角 光治 宮城工業高等専門学校, 電気工学科, 助教授 (60208303)
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| Keywords | プラズマ実験装置 / オーロラのモデル / プラズマディスプレイ / スパッタリング / マイクロ波加熱 / コロナ放電の応用 |
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| Research Abstract |
プラズマは,プロセスをはじめ多くの分野で利用されてきており,次世代の産業・技術を支える重要な基盤の一つといえるが,はじめて学ぶ者にとっては決して理解しやすいものではない。そこで,簡単に各種の放電形式を試みてそのプラズマの特性を観察・計測できる装置の存在が,プラズマ初学者のトレーニングや視野を広げるために効果的である。このような考えから,プラズマ研究の導入教育,授業における学生実験や実演での利用,オープンハウス等の際の広報・展示用,等のプラズマに関する「標準的な実験装置」の開発をめざし,今年度は以前に製作した装置の改良と展示等への利用・それらを参考に新しい装置の設計を中心に研究を進めてきた。
(1)先に開発した,励起された中性気体の発光を利用して電磁界中の電子ビームの軌跡(電界偏向,サイクロトロン運動,E×Bドリフト)を目視観測する装置の改良を行い,オープンハウス・高専祭等の展示・実演および授業(専攻科)に利用した。
(2)プラズマの閉じ込め(リニア・ミラー・カスプ磁界中のプラズマ)装置の改良を行って,学生実験に使用できるように完成させ,さらにこの装置の展示・実演を行った。またこの装置を利用して,熱電子放出・空間電荷効果・マグネトロン(ダイナトロン特性)の学生実験を電気工学科5年生に行った。
(3)同様に,ネオンサイン・ヤコブの梯子(大気圧アーク)の展示・実演を行って好評を得た。
(4)教育用のオーロラ・雷のモデル装置,コロナ放電の応用装置(空気清浄器・集塵装置),プラズマディスプレイのモデル装置,各種プラズマボール等の設計(一部試作・予備実験)を行った。
(5)新たに分光器を使用した学生実験テーマ用の装置を製作するための予備実験を行った。
(6)スパッタリング・プラズマCVD等を学生実験に採り入れることを目標に装置設計と準備を行った。
(7)プラズマの関連技術であるマイクロ波加熱法によるセラミックス焼成の研究を行って成果が得られた。
この技術に関した展示・実演の計画を立てている。
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