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自発形成するクーロン結晶における粒子温度と結晶欠陥に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 25610174
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 プラズマ科学
研究機関国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構

研究代表者

足立 聡  国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 准教授 (80358746)

連携研究者 岡田 純平  東北大学, 金属材料研究所, 准教授 (90373282)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2015年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2014年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2013年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
キーワード微粒子プラズマ / クーロン結晶 / 粒子温度 / イオン温度 / 粒子加熱機構 / 結晶欠陥
研究成果の概要

粒子の速度分布とクーロン結晶中の波の伝播の2つの方法でクーロン結晶中の粒子の温度を算出したところ、室温の数倍以上の温度となることが分かった。波の分散関係から、イオン温度は従来から言われている室温程度であることが確認できた。粒子へのエネルギー供給源は自身は空間電位よりも低い電位を持っていることから、イオンは粒子に加速されて突入する。このため、イオンの平均エネルギーは室温の数倍程度まで増大する。従って、数 eVの電子のみならずイオンもエネルギー供給電であることが分かった。新チャンバーではポテンシャル分布がほぼ平坦と期待される結果を得ることができ、ボイドの抑制に向けたデータを蓄積できた。

報告書

(4件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実施状況報告書
  • 2013 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2015 2014 2013

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 2件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Temperature Measurement of Coulomb Crystal in Complex Plasmas2014

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Adachi, Hiroo Totsuji, and Kazuo Takahashi
    • 雑誌名

      Trans. JSASS Aerospace Tech. Japan

      巻: 12

    • NAID

      130004548650

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Temperature Measurement of Coulomb Crystal in Complex Plasmas2014

    • 著者名/発表者名
      S. Adachi, H. Totsuji and K. Takahashi
    • 雑誌名

      Trans. Jpn. Soc. Aeronaut. Space Sci.

      巻: 12

    • NAID

      130004548650

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Experimental Investigation of New Apparatus for Complex Plasmas Experiments in Microgravity2015

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Adachi, Kazuo Takahashi, Hiroo Totsuji
    • 学会等名
      6th International Symposium on Physical Sciences in Space
    • 発表場所
      Kyoto, Japan
    • 年月日
      2015-09-14
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Comparisons of Particle Energy Estimated from Different Methods in Complex Plasmas2015

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Adachi, Hiroo Totsuji, Kazuo Takahashi
    • 学会等名
      30th International Symposium on Space Technology and Science
    • 発表場所
      Kobe, Japan
    • 年月日
      2015-07-04
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 微小重力実験用小型ダストプラズマ実験装置の実験的研究2014

    • 著者名/発表者名
      足立聡, 東辻浩夫, 高橋和生
    • 学会等名
      日本マイクログラビティ応用学会第28回学術講演会
    • 発表場所
      イーグレひめじ(兵庫県姫路市)
    • 年月日
      2014-11-27
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Temperature Measurement of Coulomb Crystal in Complex Plasmas2013

    • 著者名/発表者名
      S. Adachi, H. Totsuji, K. Takahashi
    • 学会等名
      Int. Symp. Space Technol. Sci.
    • 発表場所
      Nagoya, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] ダストプラズマにおける粒子の運動2013

    • 著者名/発表者名
      足立 聡, 東辻浩夫, 高橋和生
    • 学会等名
      日本マイクログラビティ応用学会第 27 回学術講演会
    • 発表場所
      芝浦工業大学 豊洲キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [図書] Results on International Collaboration of Complex Plasmas in Microgravity and on Earth by Use of PK-3 Plus Facility2015

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Adachi, Kazuo Takahashi, and Hiroo Totsuji
    • 総ページ数
      22
    • 出版者
      Japan Aerospace Exploration Agency
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書

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公開日: 2014-07-25   更新日: 2019-07-29  

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