| 研究課題/領域番号 |
18H01194
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分14010:プラズマ科学関連
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| 研究機関 | 京都工芸繊維大学 |
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研究代表者 |
比村 治彦 京都工芸繊維大学, 電気電子工学系, 教授 (30311632)
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| 研究分担者 |
三瓶 明希夫 京都工芸繊維大学, 電気電子工学系, 准教授 (90379066)
政宗 貞男 京都工芸繊維大学, 電気電子工学系, 教授 (00157182)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
18,070千円 (直接経費: 13,900千円、間接経費: 4,170千円)
2020年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2019年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2018年度: 13,260千円 (直接経費: 10,200千円、間接経費: 3,060千円)
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| キーワード | 2流体プラズマ / 純イオンプラズマ / 純電子プラズマ / 非中性プラズマ / 正準角運動量 / プラズマフロー / 差動回転平衡 / 電磁流体力学 / ２流体プラズマ / ネストトラップ / プラズマ流 / 画像解析 / PICシミュレーション / イメージング / ネスト型トラップ |
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| 研究成果の概要 |
独自に設計製作してきたBX-U直線型トラップ装置でポテンシャル井戸が入れ子状になっているネストトラップを作り出す。このようにすることで、あらかじめ回転平衡状態に緩和しているイオンだけから成る純イオンプラズマと電子だけから成る純電子プラズマを実験的に重畳できる。この重畳により、電気的中性条件が破れた非中性状態の２流体プラズマを作り、その巨視的平衡と安定性の非中性度依存性を実験的に調べることに成功した。また、純イオンプラズマと純電子プラズマの回転については、装置端部にインストールしたニードルをプラズマが横切ることによって生じる影を高速度カメラで撮影する手法が適用できることを実験的に確立した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
プラズマとは、一般的にはイオン密度と電子密度が等しく全体として電気的中性な電離気体と理解されている。ところが、2流体プラズマとは、この一般的理解から外れるプラズマの捉え方である。2流体プラズマでは、プラズマを構成するのは、イオンプラズマと電子プラズマの2つと分けて考えている。これが2流体プラズマという考え方の特徴であり、理論上では2流体プラズマは存在可能である。これを実験的に検証して、先端プラズマ物理のフロンティアを拡充するという点が、本研究の学術的意義である。
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