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2009 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, 名誉教授 (40011671)
Keywords微粒子 / プラズマ / 臨界現象 / 国際宇宙ステーション / 微小重力
Research Abstract

平成21年7月と平成22年1月の2回、国際宇宙ステーションにおいて、ロシアモジュール内に設置されているプラズマ実験装置PK-3 Plusを用いた「微粒子プラズマによる臨界現象」に関する予備的実験を実行した。結果は次のとおり。
第1回目の実験では、粒径9.2μmの微粒子を用いて、アルゴンガス圧力40Pa、放電電力1W、DC変調実施の条件下で、中心にボイドが消滅するまで微粒子をプラズマ中に導入することができた。しかし一方で、Heartbeat Instabilityが生じ、微粒子配列は結晶状にはなりにくい。放電電力2Wや、粒径14.9μmの微粒子を用いた実験も行ったが、途中で放電が停止するトラブルが生じた。第1回目の実験では、臨界点に向けた実験条件における微粒子プラズマの性質の概要を把握できた。第2回目では第1回目でやり残した条件での実験を行った。データは最近シャトルで搬送されたところであり、現在解析中である。
平成21年9月18日(金)~19日(土)、仙台にて、東北大学通研共同プロジェクト研究会と合同で、「微粒子プラズマ科学の展開」についての研究会を行った。会議では、国際宇宙ステーションを利用した微粒子プラズマによる臨界現象の基礎実験、マグネトロンプラズマ中の微粒子挙動、微小重力環境下微粒子プラズマ研究の今後、などについて討論を行った。

  • Research Products

    (23 results)

All 2010 2009

All Journal Article (11 results) (of which Peer Reviewed: 11 results) Presentation (12 results)

  • [Journal Article] Development of fine-particle plasma systems for basic and applied research2010

    • Author(s)
      Y.Hayashi, M.Imano, Y.Mizobata, K.Takahashi
    • Journal Title

      Plasma Sources Sci.Technol. 18(印刷中)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Restoration of Three-Dimensional Correlation Function and Structure Factor from Two-Dimensional Observations of Sliced Volume2010

    • Author(s)
      H.Totsuji
    • Journal Title

      Journal of the Physical Society of Japan 79(印刷中)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Experimental and numerical Studies of Heat COnvection in the Synthesis of Single-Walled Carbon Nanotubes by Arc Vaporization2010

    • Author(s)
      G-D.Tan, T.Mieno
    • Journal Title

      Jpn.J.Appl.Phys 49(印刷中)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Titan Satellite could be a Carbon-Cluster Factory -From Light-Gas Gun Experiment2010

    • Author(s)
      T.Mieno, S.Hasegawa
    • Journal Title

      Aeronautical Space Sci. 53(印刷中)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Synthesis of single-walled carbon nanotubes by arc-evaporation under high gravity condition2010

    • Author(s)
      G-D.Tan, T.Mieno
    • Journal Title

      Thin Solid Films 518

      Pages: 3541-3545

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Behaviors of Fine Particles in a Planar Magnetron Plasma2009

    • Author(s)
      Y.Hayashi, Y.Mizobata, K.Takahashi
    • Journal Title

      J.Plasma Fusion Res.SERIES 8

      Pages: 298-301

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Phase Diagram of Strongly Coupled Yukawa Particulates in Deformable Background and Application to Fine Particle (Dusty) Plasmas2009

    • Author(s)
      H.Totsuji
    • Journal Title

      J.Plasma Fusion Res.SERIES 8

      Pages: 257-260

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Thermodynamic instability and critical point of fine particle (dusty) plasmas : enhancement of density fluctuations and experimental conditions for observation2009

    • Author(s)
      H.Totsuji
    • Journal Title

      Journal of Physics A : Mathematical and Theoretical 42

      Pages: 214022

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Measurements of electric charge and screening length of micro-particles2009

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

      Physics of Plasmas 16

      Pages: 043704-1-043704-5

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Coulomb cluster in a plasma under cryogenic environment2009

    • Author(s)
      J.Kubota, C.Kojima, W.Sekine, O.Ishihara
    • Journal Title

      J.Plasma Fusion Res.SERIES 8

      Pages: 286-289

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Dust dynamics in cryogenic environment2009

    • Author(s)
      W.Sekine, O.Ishihara, M.Rosenberg
    • Journal Title

      J.Plasma Fusion Res.SERIES 8

      Pages: 290-293

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 国際宇宙ステーションにおける微粒子プラズマの実験-電子密度計測からのアプローチ-2010

    • Author(s)
      高橋和生, 林康明, 他4名
    • Organizer
      第27回プラズマプロセシング研究会
    • Place of Presentation
      横浜市開港記念会館
    • Year and Date
      2010-02-03
  • [Presentation] グロー放電プラズマ中の単層カーボンナノチューブを含む微粒子成長過程のモニタリング2010

    • Author(s)
      今野正祥, 正木康寛, 林康明
    • Organizer
      第27回プラズマプロセシング研究会
    • Place of Presentation
      横浜市開港記念会館
    • Year and Date
      2010-02-02
  • [Presentation] 国際宇宙ステーションにおける微粒子プラズマ実験2010

    • Author(s)
      林康明, 高橋和生, 東辻浩夫, 石原修, 三重野哲, 他5名
    • Organizer
      宇宙利用シンポジウム (第26回)
    • Place of Presentation
      宇宙航空研究開発機構・相模原キャンパス
    • Year and Date
      2010-01-25
  • [Presentation] プラズマCVDによる単層カーボンナノチューブを含む微粒子の成長とプロセス解析2009

    • Author(s)
      正木康寛, 今野正祥, 林康明
    • Organizer
      第26回プラズマ・核融合学会年会
    • Place of Presentation
      京都市国際交流会館
    • Year and Date
      2009-12-01
  • [Presentation] Experiments of Fine-Particle Plasma Using Planar Magnetron System2009

    • Author(s)
      Y.Hayashi, Y.Mizobata, K.Takahashi
    • Organizer
      10^<th> Workshop on Fine Particle Plasmas
    • Place of Presentation
      核融合科学研究所
    • Year and Date
      2009-11-27
  • [Presentation] Evolution of Self-Bias Voltage during Carbon-Nanotube Growth2009

    • Author(s)
      Y.Masaki, M.Imano, Y.Hayashi
    • Organizer
      10^<th> Workshop on Fine Particle Plasmas
    • Place of Presentation
      核融合科学研究所
    • Year and Date
      2009-11-27
  • [Presentation] Carbon Sputtering in Ball-Shaped Microwave Plasma of Hydrogen2009

    • Author(s)
      K.Nagasawa, Y.Hayashi
    • Organizer
      10^<th> Workshop on Fine Particle Plasmas
    • Place of Presentation
      核融合科学研究所
    • Year and Date
      2009-11-27
  • [Presentation] Ground-Based Experiments of Electron Density Measurement for Complex Plasmas in PK-3 PLUS on the ISS2009

    • Author(s)
      K.Takahashi, Y.Hayashi., et.al.
    • Organizer
      10^<th> Workshop on Fine Particle Plasmas
    • Place of Presentation
      核融合科学研究所
    • Year and Date
      2009-11-26
  • [Presentation] Experiments of fine-particle plasmas under gravity and microgravity conditions using planar-magnetron plasma systems2009

    • Author(s)
      Y.Hayashi, K.Takahashi
    • Organizer
      ELGRA Biennial Symposium
    • Place of Presentation
      Bonn, Germany
    • Year and Date
      2009-09-02
  • [Presentation] Ground-Based Experiment of Plasma Parameter Measurement for Complex Plasmas in PK-3 PLUS on the ISS2009

    • Author(s)
      K.Takahashi, Y.Hayashi., et.al.
    • Organizer
      ELGRA Biennial Symposium
    • Place of Presentation
      Bonn, Germany
    • Year and Date
      2009-09-02
  • [Presentation] Possible Observation of Critical Phenomena in Fine Particle (Dusty) Plasmas2009

    • Author(s)
      H.Totsuji
    • Organizer
      ELGRA Biennial Symposium
    • Place of Presentation
      Bonn, Germany
    • Year and Date
      2009-09-02
  • [Presentation] Development of Fine-Particle Plasma Systems for Basic and Application Researches2009

    • Author(s)
      林康明
    • Organizer
      XXIV International Conference on Phenomena in Ionized Gases
    • Place of Presentation
      Cancun, Mexico
    • Year and Date
      2009-07-15

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Published: 2011-06-16   Modified: 2016-04-21  

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