| 研究概要 |
プラズマの基礎がわかりやすく理解できる実験装置の開発を行ってきた。対象は,(a)これからプラズマ研究を目指している学生,(b)一般の学生,および(c)理科離れが進んでいると言われる小中学生である。主な成果を次に示す。
(1)電磁界中の電子の軌跡が肉眼で観測できる装置を完成させ,オープンキャンパス,高専祭等で展示を行った。その原理は電子ビームとの衝突で励起された中性分子の発光によるもので,静電偏向,電磁偏向,サイクロトロンおよび螺旋運動,さらにE×Bドリフトなどが観測される。
(2)磁化プラズマ装置を完成させて,授業(実験)に使用するとともに展示に利用した。本装置では6個のコイルの接続方法によって一様,ミラー,カスプ磁界配位が実現でき,プラズマの形状の変化が観測できる。また,ラングミュアプローブによって,電子温度,プラズマ密度,プラズマ電位,およびそれらの径方向分布などが定量的に求めることができ,分光器によってスペクトルが観測できる。
(3)同装置に取り付けた四重極形質量分析計を用いて,残留ガス分析やリークテストなどの真空技術を学ぶ実験を行った。使用電極を交換して,熱電子放出の機構・二極管の特性,マグネトロン(ダイナトロン特性)を学ぶ実験も行った。
(4)展示用に直径33cmのプラズマパネルを作成し,さらに大型化を目指している。また,オーロラのモデル装置を製作した。
(5)ECR条件が満足される場合に効果的に電離されることを確かめるための簡便な実験装置を製作した。また,簡単な高周波放電(容量結合および誘導結合)プラズマの実験装置を作成した。
(6)プラズマ・核融合の関連技術であるマイクロ波加熱の応用として,アルミナの焼結を試みてマイクロ波加熱法が有効であることを検証した。
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