| 研究課題/領域番号 |
18K18821
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分19:流体工学、熱工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
佐藤 岳彦 東北大学, 流体科学研究所, 教授 (10302225)
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| 研究分担者 |
上原 聡司 東北大学, 流体科学研究所, 助教 (70742394)
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| 研究期間 (年度) |
2018-06-29 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
2019年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2018年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
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| キーワード | 帯電 / 電荷輸送 / 気泡圧力 / 気泡収縮 / 気泡崩壊 / 最小気泡径 / 気泡 / 圧縮 / Ｘ線 / 気泡内圧力 / 数値解析 / X線 |
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| 研究成果の概要 |
本研究は，プラズマ誘起気泡を帯電させ収縮時の高電荷密度を利用したX線発生法の開発を目的とした．電荷の高密度化のために不可欠な液体中の電荷輸送機構について検証し，帯電域からの逃走電荷により形成される電位ポテンシャルや遅れ時間を詳細に明らかにした．また，絶縁油を利用し電荷密度の増大を目指した．絶縁油と水を比較した場合，崩壊時の収縮速度が水の方が速く，高密度化に直結する最小気泡径も水の方が小さいことから電荷の蓄積による影響があることを示した．また，崩壊時の最小気泡径を左右する気泡内圧力の計測法をパッシェンの法則に基づき新たに開発した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究は，未だ十分に解明されていない液中の電荷輸送現象の一端を明らかにし，帯電気泡を収縮させ高電荷密度領域を形成する手法を提案した．レーザー誘起気泡の最大径時に気泡内で放電させ帯電し，気泡収縮を利用した高電荷密度化は世界でも初めての手法であり，生体の高解像度可視化に不可欠なX線発生源を極微小化の開発に資する研究で大きな社会的意義を有する．さらに，崩壊時の最小気泡径に大きな影響を与える気泡内圧力をパッシェンの法則を利用し新たに提案した．これは，キャビテーション研究で未知であった気泡内圧力情報を明らかにする手法であり，学術的意義は極めて大きい．
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