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泡状プラズマの物理に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 24540541
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
研究機関東海大学

研究代表者

谷川 隆夫  東海大学, 総合科学技術研究所, 教授 (70207174)

連携研究者 羽田 亨  九州大学, 総合理工学研究院, 教授 (30218490)
大塚 史子  九州大学, 総合理工学研究院, 研究員 (10418808)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2014年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2013年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2012年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワードプラズマ・核融合 / プラズマ物理 / プラズマ波動現象 / プラズマ乱流 / キャビトン / 泡状プラズマ / プラズマ非線形現象 / プラズマ不安定性
研究成果の概要

プラズマは擾乱に伴い大きな密度変調を生じ易い。例えば、強いラングミュア乱流では、周囲の密度よりかなり低密度のキャビティー(キャビトンとも呼ばれる)が、ブロッブ状にプラズマ中に分散する。このような“泡状プラズマ”中の波動伝播特性は、低振幅の“線形”波動であっても通常の波動特性とはかなり異なるものになる。“泡状プラズマ”の特異性を波動現象に注目して調べた。比較的身近に存在すると思われる泡状プラズマの物性理解はプラズマ物理に新たなパラダイムを導入するきっかけになるだろう。

報告書

(4件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実施状況報告書
  • 2012 実施状況報告書
  • 研究成果

    (42件)

すべて 2015 2014 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 10件) 学会発表 (30件) (うち招待講演 1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Formation of a Double Layer-Like Potential Structure associated with a Langmuir Caviton2015

    • 著者名/発表者名
      Takao Tanikawa
    • 雑誌名

      Proceedings of Tokai University, Research Institute of Science and Technology

      巻: 34 ページ: 14-23

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Segmented Multi-loop Antenna for Selective Excitation of Azimuthal Mode Number in a Helicon Plasma Source2014

    • 著者名/発表者名
      S. Shinohara, T. Tanikawa, and T. Motomura
    • 雑誌名

      Review of Scientific Instruments

      巻: 85 号: 9

    • DOI

      10.1063/1.4896041

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Preliminary Investigation of Electromagnetic Thrust Characteristics in Electrodeless Compact Helicon Plasma Thruster2014

    • 著者名/発表者名
      T. Nakamura, H. Nishida, S. Shinohara, I. Funaki, T. Tanikawa, and T. Hada
    • 雑誌名

      Transactions of the Japan Society for Aeronautical and Space Sciences, Aerospace Technology Japan

      巻: 12

    • NAID

      130004679635

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of Electrodeless Plasma Thrusters with High-Density Helicon Plasma Sources2014

    • 著者名/発表者名
      S. Shinohara, H. Nishida, T. Tanikawa, T. Hada, I. Funaki, and K. P. Shamrai
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Plasma Science

      巻: 42 号: 5 ページ: 1245-1254

    • DOI

      10.1109/tps.2014.2313633

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Generation of Thermal Cavitons in the Ionosphere2014

    • 著者名/発表者名
      Takao Tanikawa
    • 雑誌名

      Proceedings of Tokai University, Research Institute of Science and Technology

      巻: Vol. 33 ページ: 10-33

    • NAID

      40020077795

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Numerical Modeling of Electrodeless Electric Thruster by Ion Cyclotron Resonance/Ponderomotive Acceleration2013

    • 著者名/発表者名
      F. Otsuka, T. Hada, S. Shinohara, T. Tanikawa, T. Matsuoka
    • 雑誌名

      Plasma and Fusion Research

      巻: 8 号: 0 ページ: 2406067-2406067

    • DOI

      10.1585/pfr.8.2406067

    • NAID

      130005076172

    • ISSN
      1880-6821
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nonlinear Evolution of a Localized Langmuir Wave in an Inhomogeneous Unmagnetized Plasma2013

    • 著者名/発表者名
      Takao Tanikawa
    • 雑誌名

      Proceedings of Tokai University, Research Institute of Science and Technology

      巻: Vol. 32 ページ: 16-25

    • NAID

      40019646656

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Numerical Studies of Ponderomotive Acceleration and Ion Cyclotron Resonance: Application to Next Generation Electric Thrusters2013

    • 著者名/発表者名
      F. Otsuka et al.
    • 雑誌名

      Plasma and Fusion Research

      巻: 8 号: 0 ページ: 1406012-1406012

    • DOI

      10.1585/pfr.8.1406012

    • NAID

      130003366302

    • ISSN
      1880-6821
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characteristics of Low-Aspect Ratio, Large-Diameter, High-Density Helicon Plasmas with Variable Axial Boundary Conditions2012

    • 著者名/発表者名
      T. Motomura, S. Shinohara, T. Tanikawa, K. P. Shamrai
    • 雑誌名

      Phys. Plasmas

      巻: Vol.19, No.10 号: 4 ページ: 0435041-12

    • DOI

      10.1063/1.3701558

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] One Dimensional Modelling of Radio Frequency Electric Field Penetration into Magnetized Plasmas2012

    • 著者名/発表者名
      T. Matsuoka, T. R. Rudenko, I. Funaki, K. P. Shamrai, T. Nakamura, H. Nishida, T. Tanikawa, T. Hada, S. Shinohara
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys

      巻: Vol.51, No.10 号: 9R ページ: 0962011-7

    • DOI

      10.1143/jjap.51.096201

    • NAID

      40019425009

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 極カスプ模擬実験と「粒子の流れ」の研究の意義2015

    • 著者名/発表者名
      安藤利得、藤田真弘、谷川隆夫、佐藤杉弥、飽本一裕
    • 学会等名
      日本物理学会第70回年次大会
    • 発表場所
      早稲田大学早稲田キャンパス(東京都)
    • 年月日
      2015-03-21 – 2015-03-24
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 大きな密度変調のあるプラズマ中の波動伝搬2015

    • 著者名/発表者名
      谷川隆夫
    • 学会等名
      第17回物質科学研究討論会
    • 発表場所
      核融合科学研究所(土岐市)
    • 年月日
      2015-02-25
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 大口径電子銃によるプラズマ生成2015

    • 著者名/発表者名
      安藤利得、藤田真弘、谷川隆夫、佐藤杉弥、山際啓一郎、飽本一裕
    • 学会等名
      平成26年度宇宙科学に関する室内実験シンポジウム
    • 発表場所
      宇宙科学研究所(相模原市)
    • 年月日
      2015-02-23 – 2015-02-24
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 極カスプ模擬実験について2015

    • 著者名/発表者名
      安藤利得、藤田真弘、谷川隆夫、佐藤杉弥、山際啓一郎、飽本一裕
    • 学会等名
      平成26年度宇宙科学に関する室内実験シンポジウム
    • 発表場所
      宇宙科学研究所(相模原市)
    • 年月日
      2015-02-23 – 2015-02-24
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 極カスプ模擬実験と内部の「粒子の流れ」の研究について2015

    • 著者名/発表者名
      安藤利得、藤田真弘、谷川隆夫、佐藤杉弥、飽本一裕
    • 学会等名
      プラズマ流による高機能性発現と反応場形成の基礎と応用に関する研究会
    • 発表場所
      東北大学工学研究科(仙台市)
    • 年月日
      2015-02-03 – 2015-02-04
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] カスププラズマ内部の「粒子の流れ」の研究について2014

    • 著者名/発表者名
      安藤利得、藤田真弘、谷川隆夫、佐藤杉弥、飽本一裕
    • 学会等名
      2014年度日本物理学会北陸支部定例学術講演会
    • 発表場所
      福井大学工学部(福井市)
    • 年月日
      2014-12-13
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 大口径電子銃の開発・性能評価とカスプ磁場への入射に伴うプラズマ生成2014

    • 著者名/発表者名
      藤田真弘、安藤利得、谷川隆夫、佐藤杉弥、飽本一裕
    • 学会等名
      2014年度日本物理学会北陸支部定例学術講演会
    • 発表場所
      福井大学工学部(福井市)
    • 年月日
      2014-12-13
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 先進的無電極プラズマスラスタ実現へ向けての基礎開発研究の動向、趣旨説明、はじめに2014

    • 著者名/発表者名
      谷川隆夫
    • 学会等名
      Plasma Conference 2014
    • 発表場所
      朱鷺メッセ(新潟市)
    • 年月日
      2014-11-18 – 2014-11-21
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Modeling of Helicon Wave Propagation and the Physical Process of Helicon Plasma Production2014

    • 著者名/発表者名
      S. Isayama, T. Hada, S. Shinohara, and T. Tanikawa
    • 学会等名
      The 56th Annual Meeting of the Division of Plasma Physics of the American Physical Society
    • 発表場所
      New Orleans, Louisiana, U.S.A.
    • 年月日
      2014-10-27 – 2014-10-31
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Helicon Wave Propagation, Mode Conversion, and Plasma Heating2014

    • 著者名/発表者名
      S. Isayama, T. Hada, T. Tanikawa, and S. Shinohara
    • 学会等名
      The 11th Annual Meeting of the Asia Oceania Geosciences Society
    • 発表場所
      Royton Sapporo Hotel, Sapporo, Japan
    • 年月日
      2014-07-28 – 2014-08-01
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ヘリコン波動の伝搬とモード変換、プラズマ加熱過程のシミュレーション2014

    • 著者名/発表者名
      諫山翔伍、羽田亨、谷川隆夫、篠原俊二郎
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2014年大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(横浜市)
    • 年月日
      2014-04-28 – 2014-05-02
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 無電極電気推進のための外部電極群による磁化プラズマ内への電磁場励起過程:1次元PICシミュレーション2014

    • 著者名/発表者名
      大塚史子、羽田亨、篠原俊二郎、谷川隆夫
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2014年大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(横浜市)
    • 年月日
      2014-04-28 – 2014-05-02
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 電子ビームのカスプ磁場への入射とプラズマの生成実験2014

    • 著者名/発表者名
      安藤利得、谷川隆夫、佐藤杉弥、山際啓一郎、遊津元希、壬生健太、藤田真弘、飽本一裕
    • 学会等名
      日本物理学会第69回年次大会
    • 発表場所
      東海大学湘南キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 大口径電子ビームのカスプ磁場への入射とそれに伴うプラズマの変化の観測 II2014

    • 著者名/発表者名
      安藤利得、谷川隆夫、佐藤杉弥、山際啓一郎、壬生健太、藤田真弘、飽本一裕
    • 学会等名
      スペースプラズマ研究会
    • 発表場所
      宇宙科学研究所
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] ヘリコン波の伝搬とプラズマ加熱過程のシミュレーション2014

    • 著者名/発表者名
      諌山翔伍、羽田亨、篠原俊二郎、谷川隆夫
    • 学会等名
      宇宙輸送シンポジウム
    • 発表場所
      宇宙科学研究所
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 外部電流による電磁場励起と粒子加速のPICシミュレーション:電磁場ポンデロモーティブ力を利用した無電極電気推進の開発に向けて2014

    • 著者名/発表者名
      大塚史子、式綱友章、羽田亨、篠原俊二郎、谷川隆夫
    • 学会等名
      宇宙輸送シンポジウム
    • 発表場所
      宇宙科学研究所
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 非一様プラズマ中でのヘリコン波の伝搬2013

    • 著者名/発表者名
      諌山翔伍、羽田亨、谷川隆夫、篠原俊二郎
    • 学会等名
      地球電磁気・地球惑星圏学会 第134回総会及び講演会
    • 発表場所
      高知大学朝倉キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 無電極電気推進のための外部電流による電磁場励起の2次元PICシミュレーション2013

    • 著者名/発表者名
      大塚史子、式綱友章、羽田亨、篠原俊二郎、谷川隆夫
    • 学会等名
      地球電磁気・地球惑星圏学会 第134回総会及び講演会
    • 発表場所
      高知大学朝倉キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] スペースチェンバー内の直接計測によるプラズマ波動・粒子相互作用の室内実験の進捗状況2013

    • 著者名/発表者名
      下山学、平原聖文、小木曽舜、小嶋浩嗣、吉村信次、谷川隆夫
    • 学会等名
      地球電磁気・地球惑星圏学会 第134回総会及び講演会
    • 発表場所
      高知大学朝倉キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Numerical Studies of Ponderomotive Acceleration/Ion Cyclotron Resonance for Electrodeless Electric Thruster2013

    • 著者名/発表者名
      F. Otsuka, T. Hada, S. Shinohara, and T. Tanikawa
    • 学会等名
      2013 Asia-Pacific Radio Science Conference
    • 発表場所
      Taipei, Taiwan
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Plasma Acceleration via Externally Exerted Oscillating Electromagnetic Fields: Basic Physics and Application to Electrodeless Electric Propulsion2013

    • 著者名/発表者名
      T. Tanikawa, S. Shinohara, H. Nishida, T. Hada, F. Otsuka, and I. Funaki
    • 学会等名
      The 12th Asia Pacific Physics Conference
    • 発表場所
      International Conference Hall, Makuhari Messe, Chiba, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Ponderomotive Acceleration for Electrodeless Electric Thruster: Effect of Electromagnetic Field Penetration into Magnetized Plasmas2013

    • 著者名/発表者名
      F. Otsuka, T. Shikitsuna, T. Hada, S. Shinohara, and T. Tanikawa
    • 学会等名
      The 12th Asia Pacific Physics Conference
    • 発表場所
      International Conference Hall, Makuhari Messe, Chiba, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 磁化プラズマ内への外部電磁場浸透の1次元PICシミュレーション:無電極電気推進の開発に向けて2013

    • 著者名/発表者名
      大塚史子、羽田亨、篠原俊二郎、谷川隆夫
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2013年大会
    • 発表場所
      幕張メッセ国際会議場
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] ヘリコン波の分散関係とその散逸過程2013

    • 著者名/発表者名
      諌山翔伍、羽田亨、谷川隆夫、篠原俊二郎
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2013年大会
    • 発表場所
      幕張メッセ国際会議場
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] プラズマ波動のアンダーソン局在2013

    • 著者名/発表者名
      谷川 隆夫
    • 学会等名
      スペースプラズマ研究会
    • 発表場所
      宇宙科学研究所
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 電子ビームのカスプ磁場への入射とそれに伴うプラズマの変化の観測2013

    • 著者名/発表者名
      壬生 健太
    • 学会等名
      スペースプラズマ研究会
    • 発表場所
      宇宙科学研究所
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 非一様円柱プラズマ中のヘリコン波の分散関係2012

    • 著者名/発表者名
      諫山 翔伍
    • 学会等名
      地球電磁気・地球惑星圏学会 第132回総会及び講演会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] ポンデロモーティブ加速/イオンサイクロトロン共鳴における推力モデリング2012

    • 著者名/発表者名
      大塚 史子
    • 学会等名
      地球電磁気・地球惑星圏学会 第132回総会及び講演会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] プラズマ生成をともなうポンデロモーティブ加速のモデリング2012

    • 著者名/発表者名
      伊美 暢春
    • 学会等名
      地球電磁気・地球惑星圏学会 第132回総会及び講演会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 磁化プラズマへの外部電場浸透の数値解析:電磁場ポンデロモーティブ力による無電極プラズマ推進の開発に向けて2012

    • 著者名/発表者名
      大塚 史子
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2012年大会
    • 発表場所
      幕張メッセ国際会議場
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [備考] 東海大学総合科学技術研究所

    • URL

      http://www.rist.u-tokai.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] 東海大学総合科学技術研究所

    • URL

      http://www.rist.u-tokai.ac.jp

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書

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公開日: 2013-05-31   更新日: 2019-07-29  

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