2014 Fiscal Year Annual Research Report
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24654188
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| Research Institution | Utsunomiya University |
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Principal Investigator |
齋藤 和史 宇都宮大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (70251080)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 微粒子プラズマ / 流れ / 渦 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
YCOPEX装置，および，それを小型化した装置を用いてrf放電によってコンプレックス・プラズマを形成し，大面積2次元微粒子流と導体障害物の相互作用に関する実験を行った．障害物の周りには微粒子の存在しないボイドが形成される．微粒子流は障害物の上流で2流に分岐される．分岐された流れは下流域において合流する．合流した流れを狭めたりあるいは堰き止めたりすることで，微粒子はその2次元的な分布から3次元的な分布になると同時に，とりわけ堰き止めた場合には合流点付近で結晶化がみられた．上流域で液相的ないしは気相的に振る舞っていた微粒子流が，合流点において固相に相転移したと考えられる．結晶状態で流れを生成することはできなかったが，このような相転移現象を見出すことができ，微粒子流と結晶化の関連の糸口をつかむことができた．
これらの装置では流れの生成に重力の実験板に沿った成分を利用したが，この場，微粒子には常に外力が働いていることとなる．これが結晶状態の流れを生成できなかった理由の一つであると考えられる．そこで，直流放電プラズマにおいてコンプレックス・プラズマを形成し，装置内に短冊状の電極を数本，流れを生成する方向に並べて電位勾配を与え，重力を用いずに流れを生成することを試みた．電位勾配を与えた瞬間に流れが生じることが確認できた．一方，直流放電で中性ガス圧がrf放電に比べて相対的に低いにも関わらず，主に中性粒子のドラッグ力のためだと思われるが，流れは短距離しか維持されなかった．電位勾配で微粒子流を生成する実験や波動を励起する実験において改善を要することが明らかとなった．
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