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光ハイドロフォンを用いた量子液体中の音響タブレンスの実験

研究課題

研究課題/領域番号 24740206
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 物性Ⅰ
研究機関大阪市立大学

研究代表者

小原 顕  大阪市立大学, 理学(系)研究科(研究院), 講師 (50347481)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2014-03-31
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
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)
2013年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2012年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
キーワード表面・界面 / センサー / 応用光学 / 非線形科学 / 臨界現象 / 低温工学 / 応用工学 / 流体力学 / ハイロドロフォン / 低温技術 / 音響学 / 非線形物理学 / 気泡生成
研究概要

液体Heに大振幅の定在波音波を励起すると非定常な巨大吸収が観測される。これは音場によって蒸気泡が生成され、さらに泡が音場と非線形に相互作用することに起因すると、申請者は考えている。この説を定量的に証明するため、リアルタイムに音場の絶対値を測定できる装置光ハイドロフォンを開発した。この装置は、 超流動相および蒸気相を含む1.5~5.5Kのヘリウム中で、動作することを確認した。密度換算には成功したが、圧力換算に必要な精度には至らなかった。この原因はAPD検出器の本質的な問題に起因することを突き止めた。この問題さえクリアすれば、音響タブレンスの定量的観測に一歩近づけるはずである。

報告書

(3件)
  • 2013 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2012 実施状況報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2014 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (12件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Development of a Fiber-Optic Probe Hydrophone for a Cryogenic Liquid2014

    • 著者名/発表者名
      K. Obara, H. Ohmura, C. Kato, H. Yano, O. Ishikawa, T. Hata
    • 雑誌名

      Journal of Low Temperature Physics

      巻: 175 号: 1-2 ページ: 464-470

    • DOI

      10.1007/s10909-013-0962-y

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development and Comparison of Two Types of Cryogen-Free Dilution Refrigerator2014

    • 著者名/発表者名
      T. Hata, T. Matsumoto, K. Obara, H. Yano, O. Ishikawa, A. Handa, S. Togitani, T. Nishitani
    • 雑誌名

      J. Low Temp. Phys.

      巻: 175 号: 1-2 ページ: 471-479

    • DOI

      10.1007/s10909-013-0986-3

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Observations of vortex emissions from superfluid 4He turbulence at high temperatures2014

    • 著者名/発表者名
      S. Oda, Y. Wakasa, H. Kubo, K. Obara, H. Yano*, O. Ishikawa, T. Hata
    • 雑誌名

      Journal of Low Temperature Physics

      巻: 175 号: 1-2 ページ: 317-323

    • DOI

      10.1007/s10909-013-0934-2

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Vortex emission from quantum turbulence in superfluid 4He2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Nago, A. Nishijima, H. Kubo, T. Ogawa, K. Obara, H. Yano*, O. Ishikawa, and T. Hata
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 87 号: 2 ページ: 24511-24511

    • DOI

      10.1103/physrevb.87.024511

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Time-of-flight measurements of vortices emitted from quantum turbulence in superfluid 4He2013

    • 著者名/発表者名
      H. Kubo, Y. Nago, A. Nishijima, K. Obara, H. Yano*, O. Ishikawa and T. Hata
    • 雑誌名

      Journal of Low Temperature Physics

      巻: 171 号: 5-6 ページ: 466-472

    • DOI

      10.1007/s10909-012-0723-3

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 液体ヘリウム用・光学ハイドロフォンの開発(II)2014

    • 著者名/発表者名
      小原顕,大村裕輝,千葉祐弥,矢野英雄,石川修六,畑徹
    • 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
    • 年月日
      2014-03-28
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 渦環放出から見る超流動4He中振動ワイヤーによる量子乱流の生成機構2014

    • 著者名/発表者名
      織田慎平,若狭洋平,小原顕,矢野英雄,石川修六,畑徹
    • 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
    • 年月日
      2014-03-28
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 2タイプの無冷媒希釈冷凍機の開発2013

    • 著者名/発表者名
      松本拓也,小原顕,矢野英雄,石川修六,畑徹
    • 学会等名
      日本物理学会2013年秋季大会
    • 発表場所
      徳島大学
    • 年月日
      2013-09-27
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 液体ヘリウム用・光学ハイドロフォンの開発(I)2013

    • 著者名/発表者名
      小原顕,松本拓也,岡田唯史,矢野英雄,石川修六,畑徹
    • 学会等名
      日本物理学会第68回年次大会
    • 発表場所
      広島大学
    • 年月日
      2013-03-27
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Development of Fiber-Optic Probe Hydrophone for Cryogenic Liquid2013

    • 著者名/発表者名
      K. Obara, H. Ohmura, C. Kato, H. Yano, O. Ishikawa, T. Hata
    • 学会等名
      International Conference on Quantum Fluids and Solids
    • 発表場所
      松江くにびきメッセ
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 2タイプの無冷媒希釈冷凍機の開発2013

    • 著者名/発表者名
      松本拓也,小原顕,矢野英雄,石川修六,畑徹
    • 学会等名
      日本物理学会秋季大会
    • 発表場所
      徳島大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Development of Fiber-Optic Probe Hydrophone for Cryogenic Liquid2013

    • 著者名/発表者名
      K. Obara, H. Ohmura, C. Kato, H. Yano, O. Ishikawa, T. Hata
    • 学会等名
      International Conference on Quantum Fluids and Solids
    • 発表場所
      くにびきメッセ(松江)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Anomalous Acoustic Absorption in Liquid Helium2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Kimura, K. Obara, H. Yano, O. Ishikawa and T. Hata
    • 学会等名
      QFS2012: International Conference on Quantum Fluids and Solids
    • 発表場所
      Lancaster University, UK
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Time-of-flight Measurements of Vortex Rings Emitted from Quantum Turbulence in Superfluid 4He2012

    • 著者名/発表者名
      H. Kubo, Y. Nago, A. Nishijima, K. Obara, H. Yano, O. Ishikawa and T. Hata
    • 学会等名
      QFS2012: International Conference on Quantum Fluids and Solids
    • 発表場所
      Lancaster University, UK
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 液体ヘリウム用・光学ハイドロフォンの開発(I)

    • 著者名/発表者名
      小原顕,松本拓也,岡田唯史,矢野英雄,石川修六,畑徹
    • 学会等名
      日本物理学会 第68回 年次大会
    • 発表場所
      広島大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 磁場による平行平板中超流動3He-Aの織目構造の変化II

    • 著者名/発表者名
      加藤千秋,木村豊,小原顕,矢野英雄,石川修六,畑徹
    • 学会等名
      日本物理学会 2012年秋季大会
    • 発表場所
      横浜国立大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Anomalous Acoustic Absorption in Liquid Helium

    • 著者名/発表者名
      Y. Kimura, K.Obara, H.Yano, O.Ishikawa and T.Hata
    • 学会等名
      QFS2012: International Conference on Quantum Fluids and Solids
    • 発表場所
      Physics Department, Lancaster University, UK
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.sci.osaka-cu.ac.jp/phys/ult/

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書

URL: 

公開日: 2013-05-31   更新日: 2020-05-15  

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