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原子状水素ペアイオンプラズマの実現と集団的物性の検証

研究課題

研究課題/領域番号 15H03757
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 プラズマ科学
研究機関山口大学

研究代表者

大原 渡  山口大学, 大学院創成科学研究科, 教授 (80312601)

連携研究者 吉田 雅史  山口大学, 大学院創成科学研究科, 助教 (80638825)
研究協力者 竹田 敬  
横山 浩之  
姉川 伸季  
加美川 俊満  
林 智成  
巽 優祐  
江川 正樹  
高森 暁  
渡井 雅巳  
森永 悠太  
小林 大晃  
平岡 勇人  山口大学, 大学院創成科学研究科, 大学院生
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
19,630千円 (直接経費: 15,100千円、間接経費: 4,530千円)
2017年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
2016年度: 6,890千円 (直接経費: 5,300千円、間接経費: 1,590千円)
2015年度: 7,410千円 (直接経費: 5,700千円、間接経費: 1,710千円)
キーワードペアイオンプラズマ / プラズマ・核融合 / 水素負イオン
研究成果の概要

二成分のエネルギーを持つ水素正イオンを,アルミニウム製プラズマグリッドに照射して,その引出孔内で負イオンを生成した.続く制御グリッドによって,通過したイオンのエネルギーを制御しつつ,電子を偏向除去した.負イオンは,低エネルギー正イオンが負イオン化して生成され,局所空間において崩壊することが明らかになった.正イオン加速電圧と制御グリッド電圧の調整によって,負イオン崩壊させずに正負イオンから成るイオン性プラズマを実現できた.静電波の励起・伝搬をさせることはできたが,負イオン崩壊を伴っている.崩壊させる要因は電場と磁場の印加であることは明らかになったが,崩壊する物理的機構は明らかになっていない.

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (47件)

すべて 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (45件)

  • [雑誌論文] Negative Hydrogen Ions Extracted from Metal Grids and an Ionic Plasma owing to Diffusion2017

    • 著者名/発表者名
      W. Oohara, H. Yokoyama, S. Takamori, T. Kamikawa, and N. Anegawa
    • 雑誌名

      Physics of Plasmas

      巻: 24 号: 2 ページ: 023509-023509

    • DOI

      10.1063/1.4976985

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Hydrogen Ionic Plasma Generated using Al Plasma Grid2016

    • 著者名/発表者名
      W. Oohara, N. Anegawa, M. Egawa, K. Kawata, and T. Kamikawa
    • 雑誌名

      Physics of Plasmas

      巻: 23 号: 8

    • DOI

      10.1063/1.4960826

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 金属表面を反射した水素イオンの質量/エネルギー分析2017

    • 著者名/発表者名
      大原 渡,高森 暁,加美川 俊満,巽 優祐,姉川 伸季,江川 正樹,吉田 雅史
    • 学会等名
      日本物理学会 第72回年次大会
    • 発表場所
      大阪大学(大阪府,豊中市)
    • 年月日
      2017-03-20
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Alプラズマグリッドを用いて生成された水素イオン性プラズマ2017

    • 著者名/発表者名
      江川 正樹,姉川 伸季,巽 優祐,加美川 俊満,高森 暁,吉田 雅史,大原 渡
    • 学会等名
      日本物理学会 第72回年次大会
    • 発表場所
      大阪大学(大阪府,豊中市)
    • 年月日
      2017-03-20
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 水素負イオンの崩壊条件2017

    • 著者名/発表者名
      大原 渡,吉田 雅史
    • 学会等名
      平成29年度 核融合科学研究所共同研究 負イオン研究会「負イオンの基礎と実践の最前線」
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 高エネルギー水素正イオンから負イオン生成される機構2017

    • 著者名/発表者名
      高森 暁,渡井 雅巳,森永 悠太,小林 大晃,吉田 雅史,大原 渡
    • 学会等名
      プラズマ・核融合学会 九州・沖縄・山口支部 第21回支部大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 水素負イオン崩壊条件の探索2017

    • 著者名/発表者名
      巽 優祐,江川 正樹,渡井 雅巳,小林 大晃,平岡 勇人,吉田 雅史,大原 渡
    • 学会等名
      プラズマ・核融合学会 九州・沖縄・山口支部 第21回支部大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 水素イオン性プラズマ中の波動伝搬における負イオン崩壊の影響2017

    • 著者名/発表者名
      江川 正樹,藤井 柾志,平岡 勇人,姉川 伸季,渡井 雅巳,巽 優祐,吉田 雅史,大原 渡
    • 学会等名
      プラズマ・核融合学会 九州・沖縄・山口支部 第21回支部大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Alプラズマグリッドを通過したプラズマの質量分析2017

    • 著者名/発表者名
      小林 大晃,平岡 勇人,高森 暁,森永 悠太,渡井 雅巳,加美川 俊満,吉田 雅史,大原 渡
    • 学会等名
      プラズマ・核融合学会 九州・沖縄・山口支部 第21回支部大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 負イオン崩壊した水素イオン性プラズマの質量分析2017

    • 著者名/発表者名
      平岡 勇人,小林 大晃,高森 暁,江川 正樹,姉川 伸季,渡井 雅巳,巽 優祐,吉田 雅史,大原 渡
    • 学会等名
      プラズマ・核融合学会 九州・沖縄・山口支部 第21回支部大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 静電セクターによる中性粒子の分離と荷電粒子の質量分析2017

    • 著者名/発表者名
      渡井 雅巳,高森 暁,平岡 勇人,小林 大晃,巽 優祐,吉田 雅史,大原 渡
    • 学会等名
      プラズマ・核融合学会 九州・沖縄・山口支部 第21回支部大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 水素負イオン生成するプラズマグリッド材質の効果2017

    • 著者名/発表者名
      森永 悠太,加美川 俊満,平岡 勇人,吉田 雅史,大原 渡,小島 有志,市川 雅浩,柏木 美恵子
    • 学会等名
      プラズマ・核融合学会 九州・沖縄・山口支部 第21回支部大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Property of adsorption/desorption of Cs in the negative ion source2017

    • 著者名/発表者名
      M. Yoshida, W. Oohara, A. Kojima, J. Hiratsuka, N. Umeda, M. Ichikawa, and M. Kashiwagi
    • 学会等名
      Plasma Conference 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Properties of Electrostatic-Wave Propagation in Hydrogen Ionic Plasma with Suppressed Negative-Ion Collapse2017

    • 著者名/発表者名
      M. Egawa, Y. Hiraoka, N. Anegawa, M. Watai, Y. Tatsumi, M. Yoshida, W. Oohara
    • 学会等名
      Plasma Conference 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Mass Spectrometry of Hydrogen Ions Extracted from Metal Grid Surface2017

    • 著者名/発表者名
      S. Takamori, M. Watai, Y. Morinaga, H. Kobayashi, M. Yoshida, W. Oohara
    • 学会等名
      Plasma Conference 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Dependence of Negative Hydrogen Ion Production on Plasma Grid Material2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Morinaga, T. Kamikawa, Y. Hiraoka, M. Yoshida, W. Oohara, A. Kojima, M. Ichikawa, and M. Kashiwagi
    • 学会等名
      Plasma Conference 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Improvement of Hydrogen Ionic Plasma Density Owing to Irradiation of Positive Ions with Binary Energy Distribution2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Tatsumi, M. Watai, H. Kobayashi, M. Egawa, Y. Hiraoka, M. Yoshida, W. Oohara
    • 学会等名
      Plasma Conference 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Separation between Charged and Neutral Particles Using Electric Sector2017

    • 著者名/発表者名
      M. Watai, S. Takamori, Y. Tatsumi, M. Yoshida, W. Oohara
    • 学会等名
      Plasma Conference 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] セシウムフリー負イオン生成に向けた孔内表面生成法による負イオン引出特性2017

    • 著者名/発表者名
      吉田 雅史,森永 悠太,加美川 俊満,平岡 勇人,大原 渡,小島 有志,市川 雅浩,柏木 美恵子
    • 学会等名
      第33回 九州・山口プラズマ研究会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Alプラズマグリッドから水素負イオンの引出特性2016

    • 著者名/発表者名
      加美川 俊満,巽 優祐,江川 正樹,姉川 伸季,高森 暁,吉田 雅史,大原 渡
    • 学会等名
      プラズマ・核融合学会 九州・沖縄・山口支部 第20回支部大会
    • 発表場所
      九州大学(福岡県,福岡市)
    • 年月日
      2016-12-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 金属メッシュ表面で生成される水素負イオンの生成条件2016

    • 著者名/発表者名
      高森 暁,加美川 俊満,横山 浩之,吉田 雅史,大原 渡
    • 学会等名
      プラズマ・核融合学会 九州・沖縄・山口支部 第20回支部大会
    • 発表場所
      九州大学(福岡県,福岡市)
    • 年月日
      2016-12-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 水素イオン性プラズマ中の静電波励起伝搬特性2016

    • 著者名/発表者名
      姉川 伸季,江川 正樹,巽 優祐,加美川 俊満,吉田 雅史,大原 渡
    • 学会等名
      プラズマ・核融合学会 九州・沖縄・山口支部 第20回支部大会
    • 発表場所
      九州大学(福岡県,福岡市)
    • 年月日
      2016-12-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] PG/CGを通過した負イオン/電子分離計測2016

    • 著者名/発表者名
      江川 正樹,姉川 伸季,巽 優祐,加美川 俊満,吉田 雅史,大原 渡
    • 学会等名
      プラズマ・核融合学会 九州・沖縄・山口支部 第20回支部大会
    • 発表場所
      九州大学(福岡県,福岡市)
    • 年月日
      2016-12-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 水素負イオンの局所崩壊条件の解明2016

    • 著者名/発表者名
      巽 優祐,姉川 伸季,江川 正樹,加美川 俊満,吉田 雅史,大原 渡
    • 学会等名
      プラズマ・核融合学会 九州・沖縄・山口支部 第20回支部大会
    • 発表場所
      九州大学(福岡県,福岡市)
    • 年月日
      2016-12-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Alプラズマグリッドにおける低エネルギー水素正イオンの負イオン化2016

    • 著者名/発表者名
      加美川 俊満,巽 優祐,江川 正樹,姉川 伸季,竹田 敬,大原 渡
    • 学会等名
      プラズマ・核融合学会 第33回年会
    • 発表場所
      東北大学(宮城県,仙台市)
    • 年月日
      2016-11-30
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 金属メッシュで生成される水素負イオンと照射正イオンの質量分析2016

    • 著者名/発表者名
      高森 暁,加美川 俊満,横山 浩之,大原 渡
    • 学会等名
      プラズマ・核融合学会 第33回年会
    • 発表場所
      東北大学(宮城県,仙台市)
    • 年月日
      2016-11-30
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] セシウムフリー負イオン生成に向けた孔内表面生成法のビーム適用可能性について2016

    • 著者名/発表者名
      吉田 雅史,加美川 俊満,平岡 勇人,森永 悠太,大原 渡,柏木 美恵子,小島 有志,市川 雅浩
    • 学会等名
      プラズマ・核融合学会 第33回年会
    • 発表場所
      東北大学(宮城県,仙台市)
    • 年月日
      2016-11-29
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 水素負イオンと電子の偏向磁場による分離計測2016

    • 著者名/発表者名
      加美川 俊満,巽 優祐,江川 正樹,姉川 伸季,竹田 敬,高森 暁,大原 渡
    • 学会等名
      第18回IEEE広島支部学生シンポジウム
    • 発表場所
      山口大学(山口県,宇部市)
    • 年月日
      2016-11-19
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 水素イオン性プラズマ中で負イオン崩壊しない密度変調法の調査2016

    • 著者名/発表者名
      姉川 伸季,江川 正樹,巽 優祐,加美川 俊満,大原 渡
    • 学会等名
      第18回IEEE広島支部学生シンポジウム
    • 発表場所
      山口大学(山口県,宇部市)
    • 年月日
      2016-11-19
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] バケット型水素プラズマ源から引出された正イオンの質量・エネルギー分析2016

    • 著者名/発表者名
      高森 暁,加美川 俊満,横山 浩之,大原 渡
    • 学会等名
      第18回IEEE広島支部学生シンポジウム
    • 発表場所
      山口大学(山口県,宇部市)
    • 年月日
      2016-11-19
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] ラインカスプ磁場で閉じ込められた水素イオン性プラズマ2016

    • 著者名/発表者名
      江川 正樹,姉川 伸季,巽 優祐,加美川 俊満,大原 渡
    • 学会等名
      第18回IEEE広島支部学生シンポジウム
    • 発表場所
      山口大学(山口県,宇部市)
    • 年月日
      2016-11-19
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 制御グリッドを通過した水素負イオンの崩壊2016

    • 著者名/発表者名
      巽 優祐,姉川 伸季,江川 正樹,加美川 俊満,大原 渡
    • 学会等名
      第18回IEEE広島支部学生シンポジウム
    • 発表場所
      山口大学(山口県,宇部市)
    • 年月日
      2016-11-19
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Alプラズマグリッド孔で生成される水素負イオンのエネルギー分析2016

    • 著者名/発表者名
      大原 渡,竹田 敬,加美川 俊満,横山 浩之,河田 晃佑,中村 将,武田 俊明,前谷 祐亮,竹田 敬,高森 暁,姉川 伸季,江川 正樹,巽 優祐,林 智成
    • 学会等名
      日本物理学会 第71回年次大会
    • 発表場所
      東北学院大学(宮城県,仙台市)
    • 年月日
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 水素イオン性プラズマにおける負イオンの安定閉じ込め2016

    • 著者名/発表者名
      姉川 伸季,江川 正樹,巽 優祐,竹田 敬,加美川 俊満,大原 渡
    • 学会等名
      日本物理学会 第71回年次大会
    • 発表場所
      東北学院大学(宮城県,仙台市)
    • 年月日
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Alプラズマグリッド近傍で崩壊する水素負イオン2015

    • 著者名/発表者名
      加美川 俊満,竹田 敬,姉川 伸季,大原 渡
    • 学会等名
      プラズマ・核融合学会 九州・沖縄・山口支部 第19回支部大会
    • 発表場所
      熊本大学(熊本県,熊本市)
    • 年月日
      2015-12-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Alプラズマグリッド孔内を通過した負イオン質量スペクトル2015

    • 著者名/発表者名
      竹田 敬,加美川 俊満,横山 浩之,姉川 伸季,大原 渡
    • 学会等名
      プラズマ・核融合学会 九州・沖縄・山口支部 第19回支部大会
    • 発表場所
      熊本大学(熊本県,熊本市)
    • 年月日
      2015-12-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 負イオン生成におけるCsフリー化の試み2015

    • 著者名/発表者名
      大原 渡,竹田 敬,横山 浩之,姉川 伸季,加美川 俊満,巽 優祐,江川 正樹,高森 暁,林 智成
    • 学会等名
      プラズマ・核融合学会 第32回年会
    • 発表場所
      名古屋大学(愛知県,名古屋市)
    • 年月日
      2015-11-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Alプラズマグリッドを用いたCsフリー水素負イオン生成2015

    • 著者名/発表者名
      竹田 敬,加美川 俊満,武田 俊明,横山 浩之,姉川 伸季,大原 渡
    • 学会等名
      プラズマ・核融合学会 第32回年会
    • 発表場所
      名古屋大学(愛知県,名古屋市)
    • 年月日
      2015-11-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Alプラズマグリッド孔内外におけるプラズマ分布2015

    • 著者名/発表者名
      加美川 俊満,竹田 敬,林 智成,姉川 伸季,大原 渡
    • 学会等名
      プラズマ・核融合学会 第32回年会
    • 発表場所
      名古屋大学(愛知県,名古屋市)
    • 年月日
      2015-11-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 水素イオン性プラズマ中の負イオン崩壊2015

    • 著者名/発表者名
      姉川 伸季,河田 晃佑,江川 正樹,巽 優祐,加美川 俊満,竹田 敬,大原 渡
    • 学会等名
      プラズマ・核融合学会 第32回年会
    • 発表場所
      名古屋大学(愛知県,名古屋市)
    • 年月日
      2015-11-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] プラズマ支援触媒イオン化で生成された負イオンの質量分析2015

    • 著者名/発表者名
      横山 浩之,竹田 敬,高森 暁,林 智成,前谷 祐亮,大原 渡
    • 学会等名
      プラズマ・核融合学会 第32回年会
    • 発表場所
      名古屋大学(愛知県,名古屋市)
    • 年月日
      2015-11-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Alプラズマグリッドによって生成される水素イオン性プラズマ2015

    • 著者名/発表者名
      加美川 俊満,竹田 敬,林 智成,姉川 伸季,大原 渡
    • 学会等名
      平成27年度(第66回)電気・情報関連学会 中国支部連合大会
    • 発表場所
      山口大学(山口県,宇部市)
    • 年月日
      2015-10-17
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 水素イオン性プラズマの軸方向分布2015

    • 著者名/発表者名
      姉川 伸季,河田 晃佑,江川 正樹,巽 優祐,加美川 俊満,竹田 敬,大原 渡
    • 学会等名
      平成27年度(第66回)電気・情報関連学会 中国支部連合大会
    • 発表場所
      山口大学(山口県,宇部市)
    • 年月日
      2015-10-17
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 磁場偏向型質量分析器の開発と水素正イオン構成比率の分析2015

    • 著者名/発表者名
      横山 浩之,竹田 敬,高森 暁,林 智成,前谷 祐亮,大原 渡
    • 学会等名
      平成27年度(第66回)電気・情報関連学会 中国支部連合大会
    • 発表場所
      山口大学(山口県,宇部市)
    • 年月日
      2015-10-17
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Alプラズマグリッドを通過したイオンの質量分析2015

    • 著者名/発表者名
      竹田 敬,加美川 俊満,武田 俊明, 横山 浩之, 姉川 伸季, 大原 渡
    • 学会等名
      平成27年度(第66回)電気・情報関連学会 中国支部連合大会
    • 発表場所
      山口大学(山口県,宇部市)
    • 年月日
      2015-10-17
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Alプラズマグリッド孔内で生成された負イオンの質量分析2015

    • 著者名/発表者名
      竹田 敬,加美川 俊満,武田 俊明,横山 浩之,姉川 伸季,大原 渡
    • 学会等名
      平成27年度 核融合科学研究所共同研究 負イオン研究会「負イオンとビーム/科学と技術の協奏」
    • 発表場所
      核融合科学研究所(岐阜県,土岐市)
    • 年月日
      2015-09-25
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] プラズマグリッド孔内外のイオン性プラズマ分布2015

    • 著者名/発表者名
      大原 渡,竹田 敬,横山 浩之,姉川 伸季,加美川 俊満,林 智成,巽 優祐,江川 正樹,高森 暁
    • 学会等名
      平成27年度 核融合科学研究所共同研究 負イオン研究会「負イオンとビーム/科学と技術の協奏」
    • 発表場所
      核融合科学研究所(岐阜県,土岐市)
    • 年月日
      2015-09-25
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-03-29  

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