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現在位置: ホーム ja シラバス(2020年度) 理学部 物理学教室 物理科学課題研究Q5 物理科学課題研究Q5

物理科学課題研究Q5 物理科学課題研究Q5

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科目ナンバリング
  • U-SCI00 45214 GJ57
開講年度・開講期 2020・通年
単位数 12 単位
授業形態 卒業研究
配当学年 4回生以上
対象学生 学部生
使用言語 日本語
教員
  • 田中 仁(エネルギー科学研究科 教授)
  • 打田 正樹(エネルギー科学研究科 准教授)
授業の概要・目的 Q5 : プラズマ
物質の第4の状態として知られているプラズマはクーロン相互作用をする多体粒子系であり,多彩な線形・非線形波動現象を生み出す。それらの波動現象はプラズマの輸送現象にも密接に関連し,プラズマ独自の興味深い現象を引き起こす。これら波動・輸送現象の理解は核融合エネルギー開発を進める上でも非常に重要な役割を果たす。本課題研究では,ゼミナールと実験を通してプラズマ中の波動・輸送現象に関する理解を深めることを目的とする。
到達目標 ゼミナールと実験を通じてプラズマ物理の基礎理論の理解,実験計測技術の修得,実験結果の理論的考察を行い,プラズマ中の波動・輸送現象に対する理解を深める。
授業計画と内容 前期1~15回はゼミナール形式で英語で書かれたプラズマ物理の標準的な教科書の輪読を行い,プラズマを記述するための基礎方程式系,プラズマ中の波動現象,輸送現象についての基礎的理解をめざす。また,以下に示すようないくつかの研究課題の中から,受講する各学生毎に異なる研究課題を選択する。
*電子サイクロトロン共鳴加熱によるトロイダルプラズマ生成
*マイクロ波による球状トカマクの無誘導形成
*プラズマ計測法(静電プローブ,磁気プローブ,重イオンビームプローブ,高速画像計測,分光計測,熱流計測,軟X線トモグラフィー,硬X線波高分析等)
*カスプ磁場,ミラー磁場配位でのプラズマの生成・閉じ込め
*純電子プラズマ中の非線形波動現象(ソリトン,電子ホール,渦等)

後期1~14回は各学生毎,選択した研究課題について進捗状況に応じて個別に指導する。各学生は自分の研究課題で使用する実験装置の基本的な原理や使用方法についても学習しながら研究課題に取り組み,波動伝播・励起・吸収過程,電流駆動機構,プラズマ計測法,平衡と安定性,揺動発生機構,自己組織化現象等に関連する理解を深める。
後期15回では口頭発表を行い,合わせて卒業論文の指導も行う。
履修要件 力学,電磁気学,熱・統計力学の基礎事項を習得していることが望ましい。
授業外学習(予習・復習)等 研究課題の進捗状況に応じて次回までに行うべき課題を個別に提示する。
関連URL
  • http://plasma47.energy.kyoto-u.ac.jp/