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イオン流体と電子流体を用いた2流体プラズマ生成の試行と基礎的枠組みの統合的提示

研究課題

研究課題/領域番号 26287144
研究種目

基盤研究(B)

配分区分一部基金
応募区分一般
研究分野 プラズマ科学
研究機関京都工芸繊維大学

研究代表者

比村 治彦  京都工芸繊維大学, 電気電子工学系, 准教授 (30311632)

研究分担者 政宗 貞男  京都工芸繊維大学, 工芸科学研究科, 教授 (00157182)
三瓶 明希夫  京都工芸繊維大学, 工芸科学研究科, 講師 (90379066)
連携研究者 三浦 英昭  核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 教授 (40280599)
伊藤 淳  核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 助教 (70413987)
神吉 隆司  海上保安大学校, 教授 (40524468)
岡田 成文  大阪大学, 名誉教授 (40135661)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
16,770千円 (直接経費: 12,900千円、間接経費: 3,870千円)
2016年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2015年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2014年度: 12,350千円 (直接経費: 9,500千円、間接経費: 2,850千円)
キーワード2流体プラズマ / 非中性プラズマ / 2流体効果 / プラズマ閉じ込め / ペニングトラップ / プラズマ回転平衡 / 2次元画像計測 / 誘導電荷計測 / プラズマ・核融合 / 2流体プラズマ / 電子プラズマ / リチウムイオンプラズマ / MCP付き蛍光盤 / ベータユークリプタイト / フィラメント
研究成果の概要

2流体プラズマ状態を明らかにするために、本研究ではイオンだけから成るイオンプラズマと電子だけからなる電子プラズマをBX-U装置内で重畳させた。そして、この重畳後に各プラズマが独立運動を維持するか、あるいは1流体プラズマに緩和するかを観察した。実験の結果、イオンプラズマも電子プラズマもその巨視的形状を変化させるが、かなり長い時間経過しても1流体プラズマには緩和しないように見える。

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (47件)

すべて 2017 2016 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (15件) (うち国際共著 1件、 査読あり 13件、 謝辞記載あり 14件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (29件) (うち国際学会 5件、 招待講演 3件) 図書 (1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Features of the Electron-temperature Distribution in a Low-Aspect-Ratio Reversed Field Pinch Plasmas2017

    • 著者名/発表者名
      A. Sanpei, K. Nishimura, Y. Aoki, S. Masamune, H. Himura, S. Ohdachi, N. Mizuguchi
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn.

      巻: 86 号: 6 ページ: 063501-063501

    • DOI

      10.7566/jpsj.86.063501

    • NAID

      40021221624

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Permutation entropy and statistical complexity in characterizing low-aspect-ratio reversed-field pinch plasma2017

    • 著者名/発表者名
      T. Onchi, A. Fujisawa, A. Sanpei, H. Himura, S. Masamune
    • 雑誌名

      Physica Scripta

      巻: 92 号: 5 ページ: 055601-055601

    • DOI

      10.1088/1402-4896/aa6689

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Improved Low-Aspect-Ratio RFP Performance with Active MHD Control and Associated Change in Magnetic Topology in RELAX2016

    • 著者名/発表者名
      S. Masamune, A. Sanpei, Y. Aoki, T. Nagano, M. Higuchi, S. Nakanobo, R. Tsuboi, H. Himura, N. Mizuguchi, T. Akiyama, T. Mizuuchi, K. McCollam, D. Den Hartog, D. Paccagnella
    • 雑誌名

      26th IAEA Fusion Energy Conference

      巻: 1

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Applicability of micro-channel plate followed by phosphor screen to charged particles2016

    • 著者名/発表者名
      H. Himura, S. Nakata, A. Sanpei
    • 雑誌名

      Rev. Sci. Instrum.

      巻: 87 号: 6 ページ: 063306-063306

    • DOI

      10.1063/1.4954406

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] BX-U linear trap for one-way production and confinement of Li+ and e- plasmas2016

    • 著者名/発表者名
      H. Himura
    • 雑誌名

      Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A

      巻: 811 ページ: 100-107

    • DOI

      10.1016/j.nima.2015.12.024

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Initial results of confinement of weakly magnetized lithium ion plasmas in a harmonic potential well of the beam experiment upgrade linear trap2016

    • 著者名/発表者名
      S. Kawai, H. Himura, S. Masamune, J. Aoki
    • 雑誌名

      Phys. Plasmas

      巻: 23 号: 2 ページ: 022113-022113

    • DOI

      10.1063/1.4942227

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Note: Consecutive capture of images of ions and electrons using high-voltage vacuum relay2016

    • 著者名/発表者名
      S. Yamada, H. Himura
    • 雑誌名

      Rev. Sci. Instrum.

      巻: 87 号: 3 ページ: 036109-036109

    • DOI

      10.1063/1.4944861

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Improvement of confinement times of lithium ion and electron plasmas in BX-U2015

    • 著者名/発表者名
      H. Himura, T. Noichi, S. Nakata, S. Kawai, A. Sanpei
    • 雑誌名

      AIP Conf. Proc. 1668

      巻: 1668 ページ: 05004-05004

    • DOI

      10.1063/1.4923123

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Phase space analysis for dynamics of three vortices of pure electron plasma trapped with Penning trap2015

    • 著者名/発表者名
      Akio Sanpei, Yukihiro Soga, Kiyokazu Ito, and Haruhiko Himura
    • 雑誌名

      NON-NEUTRAL PLASMA PHYSICS IX

      巻: 1668 ページ: 030002-030002

    • DOI

      10.1063/1.4923111

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of prototype apparatus for creating ZnO at low temperature by DEZn and O- plasmas2015

    • 著者名/発表者名
      H. Himura, M. Yamamoto, N. Mizuike, A. Kiyohara
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys.

      巻: 54 号: 1S ページ: 01AA05-01AA05

    • DOI

      10.7567/jjap.54.01aa05

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Effects of rotating electric field on simultaneous confinement of lithium and electron plasmas2014

    • 著者名/発表者名
      H. Shimomura, H. Himura, A. Sanpei, S. Masamune
    • 雑誌名

      JPS Conf. Proc.

      巻: 1 ページ: 015040-015040

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Analysis of orbital E x B rotation of non-neutral plasmas formed in BX-U2014

    • 著者名/発表者名
      S. Nishioka, H. Himura, A. Sanpei, S. Masamune
    • 雑誌名

      JPS Conf. Proc.

      巻: 1 ページ: 015041-015041

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Formation process of non-neutral plasmas by multiple electron beams on BX-U2014

    • 著者名/発表者名
      A. Sanpei, H. Himura, S. Masamune
    • 雑誌名

      JPS Conf. Proc.

      巻: 1 ページ: 015039-015039

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 2流体プラズマ生成実験用エンドオンイオンプラズマ計測器の開発2014

    • 著者名/発表者名
      袖長新吾、三瓶明希夫、比村治彦、政宗貞男、岡田成文
    • 雑誌名

      電気学会研究会資料

      巻: PST-14 ページ: 21-24

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 2流体プラズマ検証実験に用いる磁気ミラーシステムの開発と予備実験2014

    • 著者名/発表者名
      乃一統、比村治彦、岡田成文、政宗貞男
    • 雑誌名

      電気学会研究会資料

      巻: PST-14 ページ: 25-28

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 謝辞記載あり
  • [学会発表] Li^+プラズマとe^-プラズマを用いた2流体プラズマ実験用シミュレーションコードの開発2017

    • 著者名/発表者名
      比村治彦他
    • 学会等名
      物理学会
    • 発表場所
      大阪大学
    • 年月日
      2017-03-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] ブリルアン密度に近いリチウムイオンプラズマの弱磁場中における巨視的安定性の観察2017

    • 著者名/発表者名
      古川耕佑他
    • 学会等名
      物理学会
    • 発表場所
      大阪大学
    • 年月日
      2017-03-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 2流体プラズマ実験用Li^+プラズマの磁力線方向のエネルギー測定によるイオン温度の推定2017

    • 著者名/発表者名
      加藤敏樹他
    • 学会等名
      物理学会
    • 発表場所
      大阪大学
    • 年月日
      2017-03-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] The BX-U linear trap applied to test two-fluid plasma effect by using lithium and electron fluids2016

    • 著者名/発表者名
      H. Himura et al.
    • 学会等名
      The annual APS meeting
    • 発表場所
      米国サンノゼ市
    • 年月日
      2016-11-29
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] リチウムイオンプラズマと純電子プラズマを用いた2流体プラズマ生成実験2016

    • 著者名/発表者名
      比村治彦他
    • 学会等名
      プラズマ核融合学会
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      2016-11-29
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 多パルス蓄積法でプラズマ生成を行う時に生じるイオン加速現象の観測とそのPICシミュレーション2016

    • 著者名/発表者名
      河合祥吾他
    • 学会等名
      プラズマ核融合学会
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      2016-11-29
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 時間変化するポテンシャルによる荷電粒子ビームの加速とシミュレーション2016

    • 著者名/発表者名
      比村治彦他
    • 学会等名
      電気学会プラズマ研究会
    • 発表場所
      佐賀大学
    • 年月日
      2016-10-26
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] リチウムイオンプラズマと純電子プラズマの重畳による2流体プラズマ検証実験2016

    • 著者名/発表者名
      比村治彦他
    • 学会等名
      物理学会
    • 発表場所
      金沢大学
    • 年月日
      2016-09-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Consecutive imaging of ion and electron fluids using MCP followed by phosphor screenin two-fluid plasma experiments2016

    • 著者名/発表者名
      H. Himura
    • 学会等名
      International Symposium on Plasma Science and Technology
    • 発表場所
      京都工芸繊維大学
    • 年月日
      2016-08-26
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ポテンシャル障壁の時間変化が荷電粒子ビームにする仕事の考察2016

    • 著者名/発表者名
      比村治彦
    • 学会等名
      CT-RFP研究会
    • 発表場所
      核融合科学研究所
    • 年月日
      2016-08-11
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] ブリルアン密度を超えるリチウムイオンビームの2次元断面形状計測2016

    • 著者名/発表者名
      古川耕佑他
    • 学会等名
      電気学会プラズマ研究会
    • 発表場所
      大阪市立大学
    • 年月日
      2016-08-08
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 二流体プラズマ生成のためのリチウムイオンプラズマと電子プラズマの重畳実験2016

    • 著者名/発表者名
      山田祥平他
    • 学会等名
      電気学会プラズマ研究会
    • 発表場所
      大阪市立大学
    • 年月日
      2016-08-08
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Confinement properties of weakly magnetized lithium ion and electron plasmas in BX-U linear trap for exploring two-fluid plasma2016

    • 著者名/発表者名
      S. Kawai et al.
    • 学会等名
      18th International Congress on Plasma Physics
    • 発表場所
      台湾高雄市
    • 年月日
      2016-06-28
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Superimposing of lithium ion fluid on electron fluid for producing two-fluid plasma2016

    • 著者名/発表者名
      S. Yamada et al.
    • 学会等名
      18th International Congress on Plasma Physics
    • 発表場所
      台湾高雄市
    • 年月日
      2016-06-28
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 互いに異なる回転平衡状態にあるイオン流体と電子流体の重畳実験2016

    • 著者名/発表者名
      比村治彦他
    • 学会等名
      天文学会
    • 発表場所
      首都大学東京
    • 年月日
      2016-03-08
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] MCP付蛍光面の発光を用いた2流体プラズマ実験用リチウムイオンプラズマ密度の計測2015

    • 著者名/発表者名
      河合祥吾他
    • 学会等名
      プラズマ核融合学会
    • 発表場所
      名古屋大学東山キャンパス
    • 年月日
      2015-11-26
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] ネストトラップ中でのリチウムイオンプラズマと電子プラズマの同時閉じ込め2015

    • 著者名/発表者名
      山田祥平他
    • 学会等名
      プラズマ核融合学会
    • 発表場所
      名古屋大学東山キャンパス
    • 年月日
      2015-11-26
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 2流体プラズマ実験に用いる非中性プラズマの閉じ込め時間の伸長2015

    • 著者名/発表者名
      比村治彦他
    • 学会等名
      物理学会
    • 発表場所
      関西大学千里山キャンパス
    • 年月日
      2015-09-17
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 2流体プラズマ実験に用いるMCP付蛍光面の特性評価とそれを用いたプラズマ測定2015

    • 著者名/発表者名
      中田誓治他
    • 学会等名
      物理学会
    • 発表場所
      関西大学千里山キャンパス
    • 年月日
      2015-09-17
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 2流体プラズマ実験に用いるリチウムイオンプラズマ生成と閉じ込め特性2015

    • 著者名/発表者名
      河合祥吾他
    • 学会等名
      物理学会
    • 発表場所
      関西大学千里山キャンパス
    • 年月日
      2015-09-17
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Research on two-fluid plasma by use of lithium ion and electron fluids2015

    • 著者名/発表者名
      H. Himura
    • 学会等名
      2015 US-Japan CT Workshop
    • 発表場所
      東京東武ホテル
    • 年月日
      2015-09-08
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 非中性プラズマを用いた応用研究とBX-U装置2015

    • 著者名/発表者名
      比村治彦
    • 学会等名
      電気学会プラズマ研究会
    • 発表場所
      広島大学東広島キャンパス
    • 年月日
      2015-08-10
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] リチウムイオンプラズマと電子プラズマを用いた2流体プラズマの実験的研究2014

    • 著者名/発表者名
      比村治彦
    • 学会等名
      平成26年度核融合科学研究所共同研究研究会
    • 発表場所
      核融合科学研究所
    • 年月日
      2014-12-25 – 2014-12-26
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] BX-U装置での非中性プラズマの閉じ込め実験2014

    • 著者名/発表者名
      中田誓治、比村治彦
    • 学会等名
      平成26年度核融合科学研究所共同研究研究会
    • 発表場所
      核融合科学研究所
    • 年月日
      2014-12-25 – 2014-12-26
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 平衡非中性プラズマから非平衡2流体プラズマを生み出す-パラダイムシフトの必要性-2014

    • 著者名/発表者名
      比村治彦
    • 学会等名
      プラズマ制御科学研究センター第一回セミナー
    • 発表場所
      京都工芸繊維大学
    • 年月日
      2014-12-20 – 2014-12-21
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Experimental studies on two-fluid plasmas by use of lithium ion and electron plasmas2014

    • 著者名/発表者名
      H. Himura
    • 学会等名
      Plasma Conference 2014
    • 発表場所
      新潟市朱鷺メッセ
    • 年月日
      2014-11-30 – 2014-12-04
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Simultaneous Confinement of Lithium Ion and Electron Plasmas2014

    • 著者名/発表者名
      H. Himura and BXU group
    • 学会等名
      11th International workshop on non-neutral plasmas
    • 発表場所
      高松市
    • 年月日
      2014-11-30 – 2014-12-04
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 2流体プラズマ生成実験用エンドオンイオンプラズマ計測器の開発2014

    • 著者名/発表者名
      袖長新吾、三瓶明希夫、比村治彦、政宗貞男、岡田成文
    • 学会等名
      電気学会プラズマ研究会
    • 発表場所
      大阪府立大学なかもずキャンパス
    • 年月日
      2014-09-08 – 2014-09-10
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 2流体プラズマ検証実験に用いる磁気ミラーシステムの開発と予備実験2014

    • 著者名/発表者名
      乃一統、比村治彦、岡田成文、政宗貞男
    • 学会等名
      電気学会プラズマ研究会
    • 発表場所
      大阪府立大学なかもずキャンパス
    • 年月日
      2014-09-08 – 2014-09-10
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [図書] NON-NEUTRAL PLASMA PHYSICS IX2015

    • 著者名/発表者名
      H. Himura, A. Sanpei, Y. Soga
    • 総ページ数
      166
    • 出版者
      American Institute of Physics
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [備考] プラズマ基礎工学研究室活動業績

    • URL

      http://nuclear.es.kit.ac.jp/new/?p=activity

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書 2015 実績報告書
  • [備考] プラズマ基礎工学研究室ホームページ

    • URL

      http://nuclear.es.kit.ac.jp/~himura/

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-22  

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