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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 物理科学課題演習B5(後) 物理科学課題演習B5(後)

物理科学課題演習B5(後) 物理科学課題演習B5(後)

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科目ナンバリング
  • U-SCI00 33289 SJ57
開講年度・開講期 2020・後期
単位数 5 単位
授業形態 課題演習
配当学年 3回生以上
対象学生 学部生
使用言語 日本語
曜時限 月3・4・5
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 B5 : プラズマ
物質の第4の状態であるプラズマは地上では稀であるが宇宙ではあまねく存在する。多数の電子とイオンとからなる電離した気体であるので電気および磁気的な相互作用により多彩な線形・非線形波動が生じる。特に磁場中のプラズマにおいてはこれらの波動現象は輸送現象にも密接に関連する。本課題演習では実験演習を通じて物理実験の基礎的技術を学ぶとともに,プラズマ生成,波動・輸送現象に関して基本的な理解を得ることを目的とする。
到達目標 プラズマの生成,計測,波動と輸送現象に関する実験演習を通じて実験計測技術の修得,実験結果の理論的考察を行い,プラズマ生成,波動・輸送現象に対する理解を深める。また,口頭発表,実験レポ ートの書き方についても学習する。
授業計画と内容 以下の2つのグループに別れ,それぞれ実験演習を通して,プラズマの生成,計測,波動と輸送現象に関する基本的な理解をめざす。プラズマ物理の基礎については配布資料をもとに,個別に指導する。また実験に必要な電子回路,マイクロ波技術,真空技術,コンピュータによるデータ処理法,更に口頭発表,実験レポートの書き方等についても個別に指導する。
(1) カスプ型の磁場配位において,マイクロ波を入射し,電子サイクロトロン共鳴加熱(ECR)によりプラズマを生成する。このECRプラズマの電子密度,電子温度,空間電位の分布をラングミュアープローブにより計測し,ECRプラズマの特性について調べる。
(2) 直線磁場,あるいはミラー磁場中に高周波によりプラズマを生成し,その電子密度,電子温度,空間電位をラングミュアープローブにより計測する。これらのデータをもとに輸送モデルを考察する。さらに,このプラズマ中に第2の高周波を印加して共鳴円錐を生成・計測し,分散関係を求める。

授業計画の目安は以下の通りである。
第1回 イントロダクション,演習課題の説明,グループ分け
第2回 ~ 第14回 それぞれのグループにて,実験装置の立ち上げ,プラズマ生成,計測,データ解析を行う。
第15回 口頭発表とレポート執筆の指導
履修要件 特になし
授業外学習(予習・復習)等 進捗状況に応じて資料を配布するので読んでおくこと。わからない事があれば授業中に個別に説明する。
関連URL
  • http://plasma47.energy.kyoto-u.ac.jp/