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光渦レーザーを横切る流れのドップラー分光計測

研究課題

研究課題/領域番号 15K05365
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 プラズマ科学
研究機関核融合科学研究所

研究代表者

吉村 信次  核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 准教授 (50311204)

連携研究者 荒巻 光利  日本大学, 生産工学部, 教授 (50335072)
寺坂 健一郎  九州大学, 総合理工学研究院, 助教 (50597127)
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
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2016年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2015年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード光渦 / ラゲールガウスビーム / レーザー吸収分光 / 周方向ドップラーシフト / プラズマ
研究成果の概要

光渦はこれまでプラズマの計測に用いられていなかった。我々は、光渦を用いたプラズマ中粒子の流れ速度計測の原理実証を目指して、アルゴン準安定原子を対象とした光渦レーザー吸収分光実験を初めて行った。光渦による周方向ドップラーシフトは空間依存性をもつため、2次元計測した透過光強度から各位置におけるドップラーシフトを評価した。得られた周波数シフトは理論から予想させるものと定性的に一致した。一方、その絶対値は実際の速度よりかなり大きく、今後更なる検討が必要であることがわかった。

報告書

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

    (21件)

すべて 2018 2017 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (1件) (うちオープンアクセス 1件) 学会発表 (19件) (うち国際学会 8件、 招待講演 1件)

  • [国際共同研究] Ruhr University Bochum(Germany)

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Fundamentals of Optical Vortex and the Status Quo in Application Study2018

    • 著者名/発表者名
      Shinji Yoshimura, Mitsutoshi Aramaki
    • 雑誌名

      Journal of Plasma and Fusion Research

      巻: 94 ページ: 121-126

    • NAID

      40021536239

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [学会発表] 光渦吸収分光における特異点近傍での吸収率,位相分布,ドップラーシフトの測定2018

    • 著者名/発表者名
      山本将来, 吉村信次, 森崎友宏, 寺坂健一郎, 荒巻光利
    • 学会等名
      日本物理学会 第73回年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 液晶ポリマー偏光素子を用いた光渦生成と吸収分光への適用2017

    • 著者名/発表者名
      吉村信次, 小澤直也, 荒巻光利, 寺坂健一郎, 永岡賢一, 田中雅慶
    • 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
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 周方向ドップラーシフトに対するラゲールガウスビームの拡がりの効果2017

    • 著者名/発表者名
      小澤直也, 吉村信次, 荒巻光利, 寺坂健一郎, 田中雅慶, 森崎友宏, 永岡賢一
    • 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
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 光渦飽和吸収分光におけるLamb dipの周波数シフト2017

    • 著者名/発表者名
      荒巻光利, 吉村信次, 森崎友宏, 寺坂健一郎, 田中雅慶, 戸田泰則
    • 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
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Additional Doppler shift in absorption spectrum obtained by laser absorption spectroscopy using optical vortex beams2017

    • 著者名/発表者名
      S. Yoshimura, M. Aramaki, K. Terasala, M. Y. Tanaka
    • 学会等名
      18th International Symposium on Laser-Aided Plasma Diagnostics
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 光渦レーザーを用いたドップラー吸収分光による流れ計測2017

    • 著者名/発表者名
      吉村信次
    • 学会等名
      第1回光渦自然科学研究会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 光渦分光法による位相特異点近傍の方位角ドップラーシフトの分布測定2017

    • 著者名/発表者名
      荒巻光利, 山本将来, 吉村信次, 寺坂健一郎, 森崎友宏
    • 学会等名
      Plasma Conference 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Azimuthal Doppler shift of absorption spectrum in optical vortex laser absorption spectroscopy2016

    • 著者名/発表者名
      Shinji Yoshimura, Mitsutoshi Aramaki, Naoya Ozawa, Kenichiro Terasaka, Masayoshi Tanaka, Kenichi Nagaoka, Tomohiro Morisaki
    • 学会等名
      58th Annual Meeting of the APS Division of Plasma Physics (APS-DPP2016)
    • 発表場所
      San Jose, U.S.A.
    • 年月日
      2016-10-31
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Laser absorption velocimetry using an optical vortex beam2016

    • 著者名/発表者名
      Shinji Yoshimura, Mitsutoshi Aramaki, Naoya Ozawa, Kenichiro Terasaka, Masayoshi Tanaka, Tomohiro Morisaki
    • 学会等名
      79th Gaseous Electronics Conference (GEC2016)
    • 発表場所
      Bochum, Germany
    • 年月日
      2016-10-12
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Detection of beam-crossing Doppler shift using an optical vortex beam2016

    • 著者名/発表者名
      Mitsutoshi Aramaki, Shinji Yoshimura, Yasunori Toda, Tomohiro Morisaki, Kenichiro Terasaka, Masayoshi Tanaka
    • 学会等名
      79th Gaseous Electronics Conference (GEC2016)
    • 発表場所
      Bochum, Germany
    • 年月日
      2016-10-12
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ラゲールガウスビームを用いた周方向ドップラー効果の観測II2016

    • 著者名/発表者名
      吉村信次, 荒巻光利, 小澤直也, 寺坂健一郎, 田中雅慶, 永岡賢一, 森崎友宏
    • 学会等名
      日本物理学会 2016年秋季大会
    • 発表場所
      金沢大学
    • 年月日
      2016-09-15
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 光渦レーザーを用いた飽和吸収分光におけるスペクトル形状の空間変化2016

    • 著者名/発表者名
      荒巻光利, 戸田泰則, 吉村信次, 森崎友宏, 寺坂健一郎, 田中雅慶
    • 学会等名
      日本物理学会 2016年秋季大会
    • 発表場所
      金沢大学
    • 年月日
      2016-09-15
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Proof-of principle of laser absorption velocimetry using an optical vortex2016

    • 著者名/発表者名
      Shinji Yoshimura, Mitsutoshi Aramaki, Naoya Ozawa, Kenichiro Terasaka, Masayoshi Tanaka, Tomohiro Morisaki
    • 学会等名
      7th International workshop on Plasma Spectroscopy (IPS2016)
    • 発表場所
      Inuyama, Japan
    • 年月日
      2016-06-27
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ラゲールガウスビームを用いた周方向ドップラー効果の観測2016

    • 著者名/発表者名
      小澤直也, 浅井翔馬, 吉村信次, 荒巻光利, 寺坂健一郎, 田中雅慶, 森崎友宏
    • 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
    • 年月日
      2016-03-20
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] HYPER-I装置における光渦を用いたレーザー吸収分光2015

    • 著者名/発表者名
      吉村信次, 浅井翔馬, 荒巻光利, 小澤直也, 寺坂健一郎, 田中雅慶, 森崎友宏
    • 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
    • 年月日
      2015-11-24
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Development of Experimental System for Optical Vortex Laser Absorption Spectroscopy2015

    • 著者名/発表者名
      Shoma Asai, Shinji Yoshimura, Mitsutoshi Aramaki, Naoya Ozawa, Kenichiro Terasaka, Masayoshi Y. Tanaka, Tomohiro Morisaki
    • 学会等名
      57th Annual Meeting of the APS Division of Plasma Physics
    • 発表場所
      Savannah, U.S.A.
    • 年月日
      2015-11-16
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Initial Results of Optical Vortex Laser Absorption Spectroscopy in the HYPER-I Device2015

    • 著者名/発表者名
      Shinji Yoshimura, Shoma Asai, Mitsutoshi Aramaki, Kenichiro Terasaka, Naoya Ozawa, Masayoshi Y. Tanaka, Tomohiro Morisaki
    • 学会等名
      57th Annual Meeting of the APS Division of Plasma Physics
    • 発表場所
      Savannah, U.S.A.
    • 年月日
      2015-11-16
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Application of Optical Vortex to Laser Absorption Spectroscopy2015

    • 著者名/発表者名
      Shinji Yoshimura
    • 学会等名
      17th International Symposium on Laser-Aided Plasma Diagnostics
    • 発表場所
      Sapporo, Japan
    • 年月日
      2015-09-29
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 光渦レーザーを用いた中性粒子流速計測法の開発2015

    • 著者名/発表者名
      浅井翔馬, 小澤直也, 吉村信次, 荒巻光利, 寺坂健一郎, 田中雅慶, 森崎友宏
    • 学会等名
      日本物理学会2015年秋季大会
    • 発表場所
      関西大学
    • 年月日
      2015-09-19
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-03-29  

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