2025/04/04 更新

写真a

オオノ ノリヤス
大野 哲靖
OHNO, Noriyasu
所属
大学院工学研究科 電気工学専攻 先端エネルギー 教授
大学院担当
大学院工学研究科
学部担当
工学部 電気電子情報工学科
職名
教授
連絡先
メールアドレス

学位 1

  1. 博士(理学) ( 1995年   九州大学 ) 

研究キーワード 5

  1. プラズマーガス相互作用

  2. プラズマー固体相互作用

  3. 核融合

  4. プラズマ

  5. プラズマーガス相互作用

研究分野 4

  1. エネルギー / プラズマ科学  / 非線形現象,カオス,波動,原子分子過程

  2. エネルギー / プラズマ応用科学  / 表面改質,ナノ構造

  3. エネルギー / 核融合学  / ダイバータ,周辺プラズマ,プラズマ-壁相互作用

  4. エネルギー / プラズマ科学  / 非線形現象,カオス,波動,原子分子過程

現在の研究課題とSDGs 2

  1. プラズマを用いた機能性材料創成

  2. 磁場閉じ込め核融合発電実現のための周辺プラズマ制御

経歴 11

  1. 名古屋大学   低温プラズマ科学研究センター   センター長

    2023年4月 - 現在

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    国名:日本国

  2. 東海国立大学機構   低温プラズマ科学総合研究拠点   拠点長

    2023年4月 - 現在

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    国名:日本国

  3. 名古屋大学   大学院工学研究科 附属プラズマナノ工学研究センター   センター長

    2017年4月 - 2019年3月

  4. 名古屋大学   工学研究科   教授

    2008年4月 - 現在

  5. 名古屋大学   工学研究科   教授

    2008年4月 - 現在

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学歴 4

  1. 九州大学   総合理工学研究科博士課程   高エネルギー物質科学専攻

    1997年4月 - 1998年3月

  2. 九州大学   総合理工学研究科博士課程   高エネルギー物質科学専攻

    1987年4月 - 1988年3月

  3. 九州大学   総合理工学研究科修士課程   高エネルギー物質科学専攻

    1985年4月 - 1987年3月

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    国名: 日本国

  4. 九州大学   理学部   物理

    1981年4月 - 1985年3月

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    国名: 日本国

所属学協会 3

  1. プラズマ・核融合学会

  2. 日本物理学会

  3. 電気学会

委員歴 100

  1. 量子科学技術研究開発機構   ITER・BA技術推進委員会委員  

    2024年10月 - 2026年3月   

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    団体区分:その他

  2. 筑波大学   プラズマ研究センター運営協議会委員  

    2024年7月 - 2026年3月   

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    団体区分:その他

  3. 筑波大学   プラズマ研究センター双方向型共同研究審査委員会委員  

    2024年7月 - 2025年3月   

  4. 量子科学技術研究開発機構   炉心プラズマ共同企画委員会委員・核融合エネルギーフォーラム委員  

    2024年6月 - 2025年3月   

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    団体区分:その他

  5. 内閣府   フュージョンエネルギーの実現に向けた安全確保の基本的な考え方検討タスクフォース構成員  

    2024年5月 - 2026年3月   

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    団体区分:政府

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受賞 5

  1. プラズマ・核融合学会賞技術進歩賞

    2020年12月   プラズマ・核融合学会   プラズマ・中性子照射材相互作用研究のための高密度プラズマ照射・試料解析装置の開発

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    受賞区分:国内外の国際的学術賞  受賞国:日本国

  2. 平成29年度日本学術振興会特別研究員等審査会専門医委員(書面担当)表彰

    2018年7月   日本学術振興会  

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    受賞国:日本国

  3. プラズマ・核融合学会論文賞

    2014年12月   プラズマ・核融合学会  

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    受賞国:日本国

  4. 平成21年度JT-60U共同研究優秀賞

    2011年3月   (独)日本原子力研究開発機構  

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    受賞国:日本国

  5. 第46回燃焼シンポジウムベストプレゼンテーション賞「ダブルプローブ法による大気圧酸素燃焼プラズマの電子特性評価」

    2008年12月   日本燃焼学会  

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    受賞国:日本国

 

論文 657

  1. Nanoporous Helium–Silicon Co-Deposition Thin Film via Plasma-Assisted Process for Lithium-Ion-Battery Anodes 査読有り 国際誌 Open Access

    Kajita S., Uchida G., Tanaka H., Tabata K., Yamamoto Y., Ohno N.

    Advanced Energy and Sustainability Research   6 巻 ( 3 )   2025年3月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Advanced Energy and Sustainability Research  

    In this study, silicon (Si) deposition is performed in a high-density (1018 m−3) helium (He) plasma environment, and He–Si co-deposition layers, where He atoms are implanted into the Si thin film, are formed. The He-containing thin film, which has a porosity of ≈0.5, is composed of smaller clusters with the size of 100–200 nm including many pores with different sizes, which is advantageous for lithium-ion-battery (LIB) negative electrode. It is also shown that substrate copper (Cu) atoms are diffused into the deposition layer and Cu doping occurred naturally. The LIB performance of the He–Si co-deposited thin film (>1 μm in thickness) is evaluated. When the substrate temperature is at 523 K during the deposition, the Si layer has amorphous structure, and the LIB discharge capacity remains 1800 mAh g−1 after 100 cycles. In the results, it is shown that the Si–He co-deposition method can be a novel method to fabricate Cu-doped porous amorphous Si thin film for high-performance LIB application.

    DOI: 10.1002/aesr.202400300

    Open Access

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  2. Tungsten fuzz growth at low temperatures (<900 K) on a surface with nanocones 査読有り 国際誌

    Shi Q., Kajita S., Ohno N.

    Nuclear Materials and Energy   39 巻   頁: 101668   2024年5月

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    担当区分:最終著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Nuclear Materials and Energy  

    The tungsten (W) fuzzy structure was widely observed in linear plasma devices under the fusion-relevant condition. This type of structure can be used in many application fields benefiting from its larger surface area and high optical absorbance. However, W fuzz can be barely formed when the sample temperature is lower than 900 K. This study decreased the threshold to ∼800 K using W co-deposition on a Si nanocones substrate. It suggests that the conventional threshold temperature is only necessary for He bubble rupture to create a rough surface that induces the uneven trapping of the adatom diffusion.

    DOI: 10.1016/j.nme.2024.101668

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  3. Surface modification of ZrC dispersion-strengthened W under low energy He plasma irradiation 査読有り 国際共著

    Li L., Liu Z., Chen Z., Yin C., Mao S., Wu X., Ohno N., Ye M.

    Nuclear Fusion   64 巻 ( 5 ) 頁: 56008   2024年5月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Nuclear Fusion  

    ZrC dispersion-strengthened W exhibits high strength/ductility, low ductile-to-brittle transition temperature, and excellent thermal shock resistance, making it a promising candidate plasma-facing material for future fusion devices. In this study, surface modification of 0.5 wt.% ZrC dispersion-strengthened W (WZrC) under low energy and high fluence He plasma irradiation at high temperature was presented. Under the energy of 90 eV and fluence ranging from 6 × 1024 He·m−2-2 × 1026 He·m−2 He irradiation at 920 °C, a typical fuzz nanostructure appeared on the W matrix of WZrC. The thickness of fuzz layer is proportional to the square root of He irradiation fluence. The fuzz showed comparable thickness and structural features to pure W, indicating limited effects of the particle’s addition on resistance to high fluence He irradiation at high temperatures. Under continuous He injection, the fuzz would grow extending onto the particle area, making the particle obscured. Besides, the erosion behavior of particles under He plasma irradiation has been investigated, which is thought to be dominated by a sputtering process. Under the He influence of 6 × 1024 He·m−2, only nanopores were observed in the surface region. With fluence increasing to 5 × 1025 He·m−2, the surface became relatively uneven with larger holes. W aggregated in spots and distributed on the surface of the particle, which might be the result of subthreshold sputtering and deposition. When fluence further increased to 2 × 1026 He·m−2, the particles were eroded completely and covered by the extended fuzz, forming cavities. In addition, distinctive layered nanotendrils were observed above the cavities, which were characterized to consist of inner W-riched skeletons and outer Zr-riched layers. It indicates that the layered nanotendrils should be the result of fuzz extension combined with particle sputtering/deposition.

    DOI: 10.1088/1741-4326/ad2f4c

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  4. Nanopatterning of Si surfaces by normal incident He plasma irradiation 査読有り

    Liu Z., Li L., Gao Z., Chen Z., Yin C., Mao S., Kajita S., Ohno N., Ye M.

    Applied Physics Letters   124 巻 ( 10 )   2024年3月

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    出版者・発行元:Applied Physics Letters  

    This study reports on the formation of self-organized silicon (Si) nanostructures by 75 eV helium (He) plasma irradiation at normal incidence without the presence of impurities. In contrast to the featureless surface after normal incidence argon (Ar) ion beam irradiation without the co-deposition of impurities, the Si surface exhibits the development of faceted nanostructures under 75 eV He plasma irradiation. The faceted structures are interspersed with valleys that extend in two orthogonal directions, imparting a mountain-like morphology to the surface. Our investigation verifies that the He bubbles align themselves along the direction perpendicular to the surface underneath these valleys. Furthermore, the presence of He bubbles induces distortion in the surface layer and leads to the formation of an amorphous Si layer. The underlying mechanism driving this surface evolution could be attributed to the instability induced by the presence of He bubbles.

    DOI: 10.1063/5.0186756

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  5. Cone array formation on Si surfaces by low-energy He plasma irradiation with magnetron sputtering pre-deposited Ta 査読有り 国際共著

    Liu Z., Li L., Gao Z., Chen Z., Yin C., Mao S., Kajita S., Ohno N., Ye M.

    Journal of Applied Physics   135 巻 ( 9 ) 頁: 93302   2024年3月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Journal of Applied Physics  

    Low-energy ion beam irradiation, combined with the introduction of impurities, presents a promising approach for nanopatterning silicon (Si) surfaces. In this research, we investigate the surface evolution of Si (100) surfaces irradiated by 75 eV helium (He) plasma, in the presence of tantalum (Ta), traditionally regarded as an impurity incapable of initiating pattern formation, as evidenced in prior studies. The Ta impurities are pre-deposited onto the Si surfaces using the magnetron sputtering method, which offers a more controlled and quantifiable approach compared with the conventional co-deposition route. After irradiation at 800 K, dense cone arrays are produced on the Si surface. The growth of the cones is explored for fluence spanning (1-10) × 1025 m−2. The cross-sectional scanning electron microscope images indicate that the cone lengths and base width are well characterized by t1/2 dependence. The kinetics of the cone growth follow Fick’s law, characterized by an effective diffusive mechanism with the coefficients of diffusion: D = 6.49 ± 0.83 × 10−16 m−2 s−1. Transmission electron microscope observations reveal that the cone has distinct inner and outer parts with different microstructures and a clear interface. The growth mechanism of these cones is elucidated as a composite process involving preferential sputtering, the destabilizing influence of He bubbles, and the migration of adatoms.

    DOI: 10.1063/5.0187265

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書籍等出版物 1

  1. 電磁気学ビギナーズ講義

    大野 哲靖, 松村 年郎, 内山 剛, 横水 康伸, 天野 浩

    培風館  2018年  ( ISBN:9784563025212

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MISC 81

  1. 3.非接触プラズマと熱・粒子処理に関するダイバータ実験研究 およびモデリングの現状と研究開発課題 査読有り

    大野 哲靖  

    J. Plasma Fusion Res.92 巻   頁: 877 - 881   2016年

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    掲載種別:記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)  

    CiNii Research

  2. ヘリウムプラズマ照射により高融点金属表面に形成されたナノ構造 (解説)

    高村 秀一, 梶田 信, 大野 哲靖  

    日本物理学会誌68 巻 ( 9 ) 頁: 602 - 611   2013年9月

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    記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)   出版者・発行元:一般社団法人 日本物理学会  

    タングステンに代表される高融点金属のヘリウム損傷はヘリウム・バブル形成を中心にその物性への影響が核融合科学において調べられてきた.しかしある温度範囲では表面形態が著しく変化し,繊維状のナノ構造が綿毛のように形成されることが最近見いだされ,注目を浴びている.タングステン繊維形状の温度特性や繊維内のナノバブルの存在から,その形成過程には粘性を考慮した流体力学的視点が関わっていそうである.このようなナノ構造がプラズマと向き合うと2次電子放出の抑制,スパッタリングの著しい減少,完全黒体に近い放射冷却,プラズマ塊衝撃に対する耐性などの新たな表面特性が生み出される.また,50年来の課題であったプラズマ中の単極アークの制御の観点から放電・プラズマ物理に新風を吹き込んでいる.ナノ構造はヘリウム効果によるものだけではなく,多様な粒子入射条件下で類似の構造が種々の固体材料に見られるのも興味深い.また,このような構造は産業応用へのポテンシャルを内在しているのではないかと思われる.本稿ではこれら学際的視点から解説を試みている.

    DOI: 10.11316/butsuri.68.9_602

    CiNii Research

  3. 燃焼科学とプラズマ科学の融合─プラズマ支援燃焼─

    佐々木 浩一, 上杉 喜彦, 大野 哲靖, 大坂 侑吾  

    日本燃焼学会誌51 巻 ( 158 ) 頁: 259 - 267   2009年

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    記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)   出版者・発行元:一般社団法人 日本燃焼学会  

    DOI: 10.20619/jcombsj.51.158_259

    CiNii Research

  4. 核融合プラズマと プラズマプロセッシングの橋渡

    大野 哲靖, 高村 秀一  

    プラズマ・核融合学会誌Vol.84 巻   頁: 740 - 749   2008年

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  5. JT-60U周辺プラズマ中の間欠的揺動と非拡散的プラズマ輸送

    大野 哲靖, 朝倉 伸幸, 高村 秀一  

    第22回プラズマ・核融合学会年会 シンポジウムIII「核融合プラズマにおける周辺プラズマ揺動の物理と観測」   2004年

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    掲載種別:記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)  

    CiNii Research

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講演・口頭発表等 872

  1. Electron Beam Injection into Spiral Plasma Using Plasma-Heated LaB6 Electrode 国際会議

    R.Iwai, N.Ohno, H.Tanaka, S.Kajita

    ISPlasma2025/IC-PLANTS2025  2025年3月5日 

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    開催年月日: 2025年3月

    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

    国名:日本国  

  2. Initial Experimental Results of a Hybrid Plasma Source using Hot Cathode Arc Discharge and Helicon Wave Discharge

    Y.Kinashi, N.Ezumi, T.Seto, R.Miyauchi, H.Bhattarai, T.Yamazaki, M.Hirata, J.Kohagura, S.Togo, M.Sakamoto, N.Ohno

    ISPlasma2025/IC-PLANTS2025  2025年3月5日 

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    開催年月日: 2025年3月

    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

    国名:日本国  

  3. Estimation of Wide-Area Plasma Parameter Distributions Based on Helium Emission and Thomson Scattering Measurements 国際会議

    H.Tanaka, Y.Uematsu, R.Mano, N.Ohno, S.Kajita

    ISPlasma2025/IC-PLANTS2025  2025年3月5日 

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    開催年月日: 2025年3月

    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

    国名:日本国  

  4. ⼆次元ヘリウム発光と局所トムソン散乱データを⽤いた広域プラズマパラメータ推定

    上松雄太、大野哲靖

    プラズマ・核融合学会第41回年会  2024年11月19日 

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    開催年月日: 2024年11月

    記述言語:日本語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:タワーホール船越   国名:日本国  

  5. ヘリウムータングステン共堆積層における粒⼦吸蔵特性の分光的評価に関する検討

    林幸希、大野哲靖

    プラズマ・核融合学会第41回年会  2024年11月19日 

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    開催年月日: 2024年11月

    記述言語:日本語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:タワーホール船越   国名:日本国  

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共同研究・競争的資金等の研究課題 40

  1. プラズマ計測および解析技術の伝授

    2022年4月 - 2023年3月

    企業からの受託研究 

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    担当区分:研究代表者 

    配分額:600000円

  2. プラズマ計測および解析技術の伝授

    2019年4月 - 2020年3月

    企業からの受託研究 

  3. プラズマ計測および解析技術の伝授

    2018年4月 - 2019年3月

    企業からの受託研究 

  4. プラズマ計測および解析技術の伝授

    2017年4月 - 2018年3月

    企業からの受託研究 

  5. ヘリウムプラズマ照射によるステンレス系金属材料及び半導体材料の表面改質に関する予備検討

    2012年9月 - 2013年7月

    国内共同研究 

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科研費 58

  1. 励起粒子の生成と輸送に伴うエネルギー・運動量損失の理解と非接触再結合プラズマ制御

    研究課題/研究課題番号:2724H00201  2024年4月 - 2028年3月

    科学研究費助成事業  科学研究費補助金基盤研究(A)

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    担当区分:研究代表者 

  2. 螺旋磁場構造を用いた低・高電子温度共存プラズマ場を用いたアンモニア合成

    研究課題/研究課題番号:20K20909  2020年7月 - 2024年3月

    科学研究費助成事業  挑戦的研究(萌芽)

    大野 哲靖

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    担当区分:研究代表者 

    配分額:6370000円 ( 直接経費:4900000円 、 間接経費:1470000円 )

    アンモニアは,ハーバー・ボッシュ法によって,水素と窒素分子を原料とし,高温(約1000 °C)かつ高圧(約 20 MPa)の環境下において鉄触媒上で合成される。この手法では、大量の電力を要するうえに(世界の電力消費の1%とも言われる),アンモニア合成の生成効率が窒素の解離反応によって制限されるという課題を抱えている。本研究では,螺旋状磁場を用いた多重電子温度プラズマ生成という新しいプラズマ反応場を導入し,プラズマの高電子温度領域から低電子温度領域全てを使用して高効率にアンモニア合成を進める反応場を構築し、アンモニア合成の高スループット・省電力化に貢献する。
    本研究では,単純トーラス型プラズマ装置を用いて,長い磁力線長有する螺旋状プラズマを生成し,近接領域に異なった電子温度(高温,低温)領域が存在するこれまでにないプラズマ反応場を形成する。放電ガスとしては水素,窒素の混合ガスを用いて,高電子領域(5eV以上)での水素分子の解離過程と低電子温度(1eV以下)での窒素分子イオンの解離性再結合過程を共存させることにより,高密度の水素原子・窒素原子を生成し,高効率なアンモニア合成を行うことを目的としている。
    装置上部に水素,窒素ガスを導入し,改良したジュール加熱型六ホウ化ランタン(LaB6)陰極と新たに設置した上下に駆動稼働なモリブデン製陽極間で直流放電を行うことにより,高密度の窒素プラズマを真空容器上部に生成した。窒素分子の三重結合は極めて安定であるために,窒素に関しては窒素分子イオン(N2+)が主に生成される。矩形断面を持つ円筒形状の真空容器にトロイダル方向と垂直2方向の磁場を印加し,装置上部から下部に向かう螺旋状の磁力線を生成する。生成されたプラズマは磁力線に沿って,装置上部から下部へ輸送され,長い磁力線長を持つ螺旋状プラズマが生成された。真空容器上部生成された高密度プラズマが螺旋状磁場に沿って輸送されるにつれて低電子温度(1 eV以下)となり,最終的には,窒素分子イオンの解離性再結合(N2++e→N+N)により,高密度の窒素原子を生成されることを,真空紫外吸収分光で確認した。
    高密度の水素・窒素混合プラズマを生成するために,2系統のガス導入系(マスフローコントローラー)を整備の整備を行った。本研究では,生成された水素原子,窒素原子を用いて,二重促進鉄(Fe3O4に数重量%のAl2O3とK2Oを含む) 触媒表面上でアンモニアを合成する。触媒の温度を制御するために,触媒背面に赤外線ヒーターの設置を行った。
    コロナウィルス感染症対策のために,研究協力者の実験実施時間が制約されたため,高密度水素・窒素混合プラズマ生成実験に遅延があるが,実験の準備は全て完了し,プラズマ生成に関する初期的な結果は得られており,研究は概ね順調に進展していると判断している。
    (a)窒素ガスと水素ガスの流量比を制御することにより,窒素ガスと水素ガス混合比とアンモニア生成量との関係を明らかにする。
    (b)1周目の高電子温度プラズマと2周目の低電子温度プラズマ間の距離は垂直磁場とポロイダル磁場の強度比を変化し,磁力線のピッチ角を変えることにより制御することができる。1周目の高電子温度プラズマと2周目の低電子温度プラズマ間の距離を変化させたときのプラズマ分布を2次元駆動掃引プローブ計測システムで計測するとともに,アンモニア生成量との相関を実験的に明らかにする。
    (c)ヒータを用いて鉄触媒の温度を変化させることにより,鉄触媒の温度とアンモニア生成量との関係を明らかにする。
    (a)-(c)の実験を系統的に行うことにより,窒素ガスと水素ガス混合比,高電子温度プラズマと低電子温度プラズマ間の距離,鉄触媒の温度のパラメータ空間でアンモニア生成効率の最適化を行う。

  3. ゴーストイメージング吸収分光法による速度分布関数の3次元測定法の開発

    研究課題/研究課題番号:20K20914  2020年7月 - 2023年3月

    科学研究費助成事業  挑戦的研究(萌芽)

    荒巻 光利, 大野 哲靖

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    担当区分:研究分担者 

    直接経費:100000円 )

    吸収分光法は科学研究における重要な測定法の1つとして確立しているが,光の伝播路で 積分された情報しか得られないという大きな欠点がある.本研究では,情報ホトニクスの 分野で開発されたゴーストイメージングが構造化照明と受光信号の相関を利用しているこ とに着目し,構造化照明の結像面に相関を局在化させることで吸収分光に3次元の空間分解能を持たせるとともに,再結合プラズマの3次元構造測定へと応用することを目的としている.このゴーストイメージング吸収分光法が確立されれば,従来の吸収分光法の弱点を克服し,プラズマ全体にわたる大きな3次元構造を容易に観測することが可能となる.
    光の吸収から物質の濃度を得る吸収分光法はプラズマに限らず,さまざまな分野において簡便な測定法として用いられている.一方で,吸収分光法は光の伝播路で積分された情報しか得られないという大きな欠点がある.本研究で提案するゴーストイメージング吸収分光法が確立されれば,光の伝搬方向に空間分解能を有する吸収分光が可能になる.
    本研究の中心的なアイデアは,構造化照明を空間的に制限した範囲で結像させてゴーストイメージングを行うことにある.2020年度は,レーザーを光源とした構造化照明の試作と性能評価を行った.構造化照明の生成には,DMD(Digital Micromirror Device)を用いる.DMDとは,シリコン基板上にMEMS(Micro Electro Mechanical Systems)技術を用いて10μm角程度の微小なミラーを集積したデバイスである.本研究では,準安定ヘリウム原子の吸収分光への適用を計画しているため,1083nmで高い反射効率を有するDMDを選定した.光源としてレーザーを用いると,DMDによって生成された光の空間パターンは,コントラストを保ったまま長距離伝搬するため,本研究で求められる相関領域の制限ができない.そのため,レーザー光をインコヒーレントな状態に変換して,試験的に市松模様を表示したDMDに照射した.DMDの反射光をレンズで結像し,結像面前後でビームプロファイラを用いて画像計測した結果,結像面では鮮明な画像が観測されるが,±5mm,±10mmと結像面から離れるにつれてコントラストが低下し,±20mmでは元の構造を判別することが不可能であった.今回の予備実験により,レーザー光源を用いても空間的にインコヒーレントな光に変換することで,結像面以外のコントラストを低下させられることが確認できた.
    本研究課題は,2020年および2021年にゴーストイメージング吸収分光の原理実証実験を実施し,2022年には再結合プラズマの空間構造の観測に適用することを目指している.2020年度は,ゴーストイメージングに必要となる要素技術である構造化照明を試作した.これにより,レーザーを光源としても,インコヒーレント光に変換して用いることで結像面周辺のみで高いコントラストをもつ構造化照明が生成できることを確認した.また,DMDで高速に照明の空間構造を切り替えるプログラム開発にも着手し,ハードウェアに求められる要件等が具体的に明らかになった.本研究では,ゴーストイメージング吸収分光法を開発し,再結合プラズマの空間構造の観測に適用することを目指しているため,ゴーストイメージング測定系の開発と並行して,高密度ヘリコン波プラズマ源の開発も進めている.2020年度は,真空容器,磁場コイル等の主要部分の開発が完了した.このように,ゴーストイメージング吸収分光法の確立に向けた基礎的な研究と装置開発が順調に進展している.
    【測定プログラムの開発について】ゴーストイメージングではDMDにランダムパターンを逐次表示して構造化照明を生成して吸収体に照射し,吸収光の積分値とランダムパターンとの相関を計算する必要がある.2021年度は,この測定系を制御するプログラムを開発する. 【光学系の開発について】本研究では,構造化照明を限られて領域で結像させる光学系が必要となる.結像面近傍での構造のコントラス変化を定量的に評価し,光学系の開発を進める. 【ゴーストイメージング吸収分光の原理実証実験について】ゴーストイメージングの原理実証実験として,半透明画像を対象とした測定実験を行う.結像面周辺における構造化照明のコントラスト変化と,再構成される画像のコントラストの関係を確認する. 【高密度ヘリコン波プラズマ源の開発について】本測定手法の応用例として提案している再結合プラズマの空間構造測定に向けて,高密度ヘリコン波プラズマ源を開発する.

  4. 消えるプラズマの時空間構造を支配する物理・化学機構の解明と制御

    研究課題/研究課題番号:20H00138  2020年4月 - 2024年3月

    科学研究費助成事業   基盤研究(A)

    大野 哲靖

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    担当区分:研究代表者 

    配分額:44460000円 ( 直接経費:34200000円 、 間接経費:10260000円 )

    プラズマプロセッシングや核融合研究において重要な課題となっている気相中で消えるプラズマの物性を明らかにする。電子・イオン再結合(三体再結合,放射再結合)が主要な過程となる再結合プラズマ中の非熱平衡性,電位構造に関連した熱・粒子輸送過程を,直線型高密度プラズマ発生装置を用いた基礎実験とシミュレーションとの相補的な研究により明らかにする。また,振動励起水素分子により駆動される再結合(分子駆動再結合)プラズマ生成に関して,固体壁で生成される振動・回転励起水素分子の影響と同位体効果を明らかにする。さらに,再結合プラズマのパルス応答を高時間分解で調べ,時空間変化を決定する物理・化学過程を明らかにする。

  5. 金属堆積環境でのナノ構造加速成長と核融合炉への影響

    研究課題/研究課題番号:19H01874  2019年4月 - 2023年3月

    梶田 信

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    担当区分:研究分担者 

    配分額:100000円

    ヘリウムプラズマとタングステンを含む金属の相互作用(ヘリウム照射効果)により,来金属粒子とプラズマからの粒子が共堆積する環境下で,繊維状ナノ構造の桁違いの加速成長が起こることが明らかにされてきた。本研究では,これまでのヘリウム照射効果を根本的に変える可能性がある共堆積環境でのヘリウム照射効果に着目し,mmスケールのナノ構造成長の起こる条件と加速成長のメカニズムの解明と,核融合への影響や産業応用への分野への波及を視野に入れ加速成長を自由に制御することを目指し,直線型プラズマ装置を用いた実験を中心に研究を進める。

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産業財産権 3

  1. 中性子発生源

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    出願人:高村秀一、大野哲靖 他

    出願番号:特願2201-58224  出願日:2001年

    公開番号:特願2201-58224 

    特許番号/登録番号:特願2201-58224  登録日:2001年 

    出願国:国内  

  2. 中性子発生源

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    出願人:高村秀一、大野哲靖 他

    出願番号:特願2201-58224  出願日:2001年

    公開番号:特願2201-58224 

    特許番号/登録番号:特願2201-58224  登録日:2001年 

    出願国:国内  

  3. プラズマ処理装置およびプラズマ処理法

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    出願人:高村秀一、上杉喜彦、大野哲靖 他

    出願番号:特願平11-294554  出願日:1999年

    公開番号:特願平11-294554 

    特許番号/登録番号:特願平11-294554 

    出願国:国内  

 

担当経験のある科目 (本学) 7

  1. 電子回路工学及び演習

    2020

  2. 電子回路工学

    2020

  3. 電子回路工学及び演習

    2020

  4. プラズマ物性工学

    2020

  5. 電子回路工学及び演習

    2012

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社会貢献活動 18

  1. 第11回「おもしろ科学教室」

    役割:講師, 企画

    2019年1月

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    対象: 高校生

    種別:セミナー・ワークショップ

  2. 第11回「おもしろ科学教室」

    役割:講師, 企画

    2019年1月

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    対象: 高校生

    種別:セミナー・ワークショップ

  3. 第10回「おもしろ科学教室」

    役割:講師, 企画

    2018年1月

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    対象: 高校生

    種別:セミナー・ワークショップ

  4. 第9回「おもしろ科学教室」

    役割:講師, 企画

    2017年1月

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    対象: 高校生

    種別:セミナー・ワークショップ

  5. 出前授業(岐阜北高等学校)

    役割:講師

    2017年

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    対象: 高校生

    種別:出前授業

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