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2007 Fiscal Year Annual Research Report

微粒子プラズマによる臨界現象

Research Project

Project/Area Number 19340177
Research InstitutionKyoto Institute of Technology

Principal Investigator

林 康明  Kyoto Institute of Technology, 工芸科学研究科, 教授 (30243116)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 高橋 和生  京都工芸繊維大学, 工芸科学研究科, 准教授 (50335189)
白谷 正治  九州大学, システム情報科学研究院, 教授 (90206293)
三重野 哲  静岡大学, 理学部, 教授 (50173993)
石原 修  横浜国立大学, 工学研究院, 教授 (20313463)
東辻 浩夫  岡山大学, 自然科学研究科, 教授 (40011671)
Keywords微粒子 / プラズマ / 微粒子プラズマ / 臨界現象 / 微小重力 / マグネトロンプラズマ / 国際宇宙ステーション
Research Abstract

本年度は、中心かつ上方向に拡散するプラズマを利用して微粒子を中心部に輸送すると共に浮遊させる方法を開発した。このため、まず、平行平板RFプラズマ装置においてアースシールドをRF電極よりも高くした構造の装置を製作し、下部電極上にリング状のプラズマを生成させることを試みた。しかし、密度の高い状態でリング状のプラズマを生成することはできなかった。そこで、高強度磁石をRF電極内に組み込んでリング状のプレーナマグネトロンプラズマを生成することで、微粒子を中心部に浮遊させることができ、三次元等方的な微粒子構造を得ることに成功した。
一方で、国際宇宙ステーション内に設置されているPK3 Plusと同型の微粒子プラズマ実験装置を用いて、地上重力下でラングミュアプローブによるプラズマパラメータ測定を行った。また、観測部、航空機ラック搭載用架台部を新たに用意し、航空機放物線飛行による微小重力実験を12月と2月の2回に分けて合計3週間、5フライト実施した。微粒子プラズマによる臨界現象観測のための予備実験として、圧力、RFパワー、微粒子径を変化させたときの微粒子の広がりやボイドの形成について調べた。
さらに、臨界の可能性をより実験に近い条件で模索するための理論解析も行った。
国内で研究会を4回開催し(他の予算も利用)、また、奈良で開催された国際会議の機会にドイツ・ロシアの研究者との研究討論も実施した。

  • Research Products

    (17 results)

All 2008 2007

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 7 results) Presentation (10 results)

  • [Journal Article] A Complex plasma device of large surface area2008

    • Author(s)
      Y. Nakamura and O. Ishihara
    • Journal Title

      Review of Scientific Instruments 79

      Pages: 033504-1-033504-4

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Study of Complex Plasmas2008

    • Author(s)
      M. Shindo and O. Ishihara
    • Journal Title

      Nano-and Micromaterials (Springer Berlin Heidelberg) Chap.1 3

      Pages: 313-327

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Experiments of fine particle plasmas toward observation of critical phenomena2007

    • Author(s)
      Y. Hayashi.
    • Journal Title

      Proc. Third International Symposium on Physical Sciences in Space (印刷中)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Complex Plasma: Dusts in Plasma2007

    • Author(s)
      O. Ishihara
    • Journal Title

      Journal of Physics D: Appl. Phys 40

      Pages: R121-R147

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Configurations of Coulomb Clusters in Plasma2007

    • Author(s)
      T. Kamimura, Y. Suga and O. Ishihara
    • Journal Title

      Physics of Plasmas 14

      Pages: 123706-1-123706-11

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 微小重力環境を利用したプラズマプロセスへの誘い6:無対流アーク放電による炭素クラスター合成2007

    • Author(s)
      三重野哲
    • Journal Title

      プラズマ・核融合学会誌 83

      Pages: 151-156

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Production of a large-volume negative-ion source using a multistring-type CF4 magnetized plasma2007

    • Author(s)
      M. Abid Imtiaz, S. Tsuruta, and T. Mieno
    • Journal Title

      Plasma Source Sci. Technol. 16

      Pages: 324-329

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] プレーナマグネトロンプラズマ中の微粒子の挙動2008

    • Author(s)
      溝端洋平、林康明、高橋和生
    • Organizer
      第55回応用物理学関係連合講演会
    • Place of Presentation
      日本大学理工学部
    • Year and Date
      2008-03-27
  • [Presentation] 微小重力環境下微粒子プラズマ研究の展開2008

    • Author(s)
      林康明、他8名
    • Organizer
      第24回宇宙利用シンポジウム
    • Place of Presentation
      日本科学未来館
    • Year and Date
      2008-01-01
  • [Presentation] Configurations of Coulomb Clusters in Complex Plasma2007

    • Author(s)
      Ishihara and T. Kamimura
    • Organizer
      The 9th International Workshop on the Interrelationship between Plasma Experiments in Laboratory and Space (IPELS)
    • Place of Presentation
      Palm Cove Resort, Cairns, Australia
    • Year and Date
      20070800
  • [Presentation] Cold dust cluster in the liquid helium environment2007

    • Author(s)
      Wataru Sekine and Osamu Ishihara
    • Organizer
      The 9th International Workshop on the Interrelationship between Plasma Experiments in Laboratory and Space (IPELS)
    • Place of Presentation
      Palm Cove Resort, Cairns, Australia
    • Year and Date
      20070800
  • [Presentation] Electron density and temperature in complex plasmas (PK-3 Plus)on the ISS2007

    • Author(s)
      K. Takahashi.
    • Organizer
      8th Workshop on Fine Particle Plasmas
    • Place of Presentation
      核融合科学研究所
    • Year and Date
      2007-12-21
  • [Presentation] Fine Particle Behavior in a Planar Magnetron Plasmas2007

    • Author(s)
      Y. Hayashi.
    • Organizer
      8th Workshop on Fine Particle Plasmas
    • Place of Presentation
      核融合科学研究所
    • Year and Date
      2007-12-20
  • [Presentation] Plasma Parameters Estimated in Complex Plasmas of PKE-Nefedov on the ISS and PK-3 Plus on the Ground2007

    • Author(s)
      K. Takahashi.
    • Organizer
      3rd Int. Sympo. Physical Sci. in Space (3rd ISPS)
    • Place of Presentation
      奈良県新公開堂
    • Year and Date
      2007-10-23
  • [Presentation] Dust dynamics in wake channel2007

    • Author(s)
      C. Kojima, J. Kubota, Y. Tashima and O. Ishihara
    • Organizer
      3rd Int. Sympo. Physical Sci. in Space(3rd ISPS)
    • Place of Presentation
      奈良県新公開堂
    • Year and Date
      2007-10-23
  • [Presentation] Experimental investigation on conditions of microgravity experiment for critical point in dusty plasmas2007

    • Author(s)
      S. Adachi, et. al.
    • Organizer
      3rd Int. Sympo. Physical Sci. in Space (3rd ISPS)
    • Place of Presentation
      奈良県新公開堂
    • Year and Date
      2007-10-23
  • [Presentation] The Structure Formation of Coulomb Clusters2007

    • Author(s)
      Osamu Ishihara
    • Organizer
      Summer College on Plasma Physics, Abdus Salam International Centre for Theoretical Physics (ASICTP)
    • Place of Presentation
      Trieste, Italy
    • Year and Date
      2007-08-20

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Published: 2010-02-04   Modified: 2016-04-21  

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