| 研究課題/領域番号 |
18K03579
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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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 | 核融合科学研究所 |
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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)
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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 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | 光渦 / レーザー誘起蛍光法 / プラズマ / 流れ / レーザー計測 / ドップラー分光 / 流れ計測 |
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| 研究成果の概要 |
光渦とは、らせん状にねじれた等位相面をもつ光である。本研究では、光渦レーザーの特異な位相空間構造を利用した光渦レーザー誘起蛍光（OV-LIF）法を開発し、プラズマ中の流れ計測に応用した。具体的には、光渦中の原子が感じる方位角方向のドップラー効果を利用することで、平面波レーザーでは原理的に測定が不可能なレーザー光を横切る流れの検出を試みた。数値計算によって、方位角方向ドップラーシフトがスペクトルに顕著な効果をもたらすパラメータを特定した。電極に負電圧を印加することでレーザーを横切るイオン流速を増加させた場合に、スペクトルの広がり（標準偏差）が増加することを観測した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
レーザーを用いたドップラー分光計測は、その性質上、1次元計測であった。本研究では、位相が螺旋状の空間構造をもつねじれた光である光渦レーザーを用いることで、これまで原理的に不可能であったレーザーを横切る方向も含めた2次元の計測が可能であることを示した。光の内部構造を操作することで、レーザー計測の自由度を拡張できることを示した点に、本研究の学術的意義がある。産業界で用いられているプロセスプラズマへの適用が可能となれば、社会に対しても貢献できる。
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