開講年度
開講学部等
2025
工学部
開講学期
曜日時限
授業形態
AL(アクティブ・ラーニング)ポイント
後期
金5~6
講義
時間割番号
科目名[英文名]
使用言語
単位数
1062430440
プラズマ工学[Plasma Engineering]
日本語
2
担当教員(責任)[ローマ字表記]
メディア授業
大原 渡[OOHARA Wataru]
ー
担当教員[ローマ字表記]
大原 渡 [OOHARA Wataru]
特定科目区分
対象学生
対象年次
3~
ディプロマ・ポリシーに関わる項目
カリキュラムマップ(授業科目とDPとの対応関係はこちらから閲覧できます)
メディア授業
×
メディア授業とは,メディアを利用して遠隔方式により実施する授業の授業時数が,総授業時数の半数を超える授業をいいます。
メディア授業により取得した単位は,卒業要件として修得すべき単位のうち60単位を超えないものとされています。
授業の目的と概要
物質の第4状態であるプラズマに関して,代表的なプラズマ生成法・計測法を学ぶ.プラズマ工学的応用の一つとして,プラズマ核融合について学ぶ.
授業の到達目標
気体の電離・放電について理解する.プラズマの基本的物性パラメータを計測する手法(特にラングミュアプローブ法)を理解する.プラズマ生成の基礎を踏まえて,直流放電・高周波放電において,プラズマ生成しやすくする工夫について理解する.さらに,プラズマを用いた工学応用について理解する.
電気エネルギーに関係する基礎となる考え方や知識の概略を理解するとともに,専門家としての知識を身につける
授業計画
【全体】
プラズマの基本である気体の各種電離法,放電法,計測法,プラズマ工学応用について学ぶ.個別の詳細にはあまり立ち入らないで,各項目の概要について薄く広く学ぶ.
項目
内容
授業時間外学習
備考
第1回
イントロダクション
講義の目標と進め方,シラバス,成績評価方法,プラズマとは何か,について述べる.
予習・復習 (学修時間の目安:4時間以上)
第2回
プラズマ基礎物性(1)
デバイ遮蔽,シース
中間演習に向けて復習をする.
予習・復習 (学修時間の目安:4時間以上)
第3回
プラズマ基礎物性(2)
プラズマ電位,プラズマ振動
中間演習に向けて復習をする.
予習・復習 (学修時間の目安:4時間以上)
第4回
プラズマ計測法(1)
ラングミュアプローブ法
中間演習に向けて復習をする.
予習・復習 (学修時間の目安:4時間以上)
第5回
プラズマ計測法(2)
ラングミュアプローブ特性からプラズマパラメータを導出する演習
中間演習に向けて復習をする.
予習・復習 (学修時間の目安:4時間以上)
レポートを提出する
第6回
プラズマ計測法(3)
各種の荷電粒子計測法
中間試験に向けて復習をする.
予習・復習 (学修時間の目安:4時間以上)
第7回
中間演習
第6回までの範囲
復習 (学修時間の目安:4時間以上)
第8回
直流放電(1)
電離・放電の復習,直流電源を用いた直流放電の基礎
期末試験に向けて復習をする.
予習・復習 (学修時間の目安:4時間以上)
第9回
直流放電(2)
グロー放電,荷電粒子運動(サイクロトロン運動,EXBドリフト)
期末試験に向けて復習をする.
予習・復習 (学修時間の目安:4時間以上)
第10回
直流放電(3)
効率の良い放電方法(ホロー陰極放電,マグネトロン放電)
期末試験に向けて復習をする.
予習・復習 (学修時間の目安:4時間以上)
第11回
高周波放電(1)
高周波電源を用いた放電法(CCP放電)
期末試験に向けて復習をする.
予習・復習 (学修時間の目安:4時間以上)
第12回
高周波放電(2)
高周波電源を用いた放電法(ICP放電,
ECR放電)
期末試験に向けて復習をする.
予習・復習 (学修時間の目安:4時間以上)
第13回
プラズマ工学応用(1)
核融合の原理,核反応について
期末試験に向けて復習をする.
予習・復習 (学修時間の目安:4時間以上)
第14回
プラズマ工学応用(2)
核融合(磁場閉じ込め熱核融合とプラズマ加熱)について
期末試験に向けて復習をする.
予習・復習 (学修時間の目安:4時間以上)
第15回
期末試験
論述式筆記試験(持込不可)
第8回以降の範囲
特になし
第16回
総括
試験問題の解説
復習 (学修時間の目安:4時間以上)
※AL(アクティブ・ラーニング)欄に関する注
・授業全体で、AL(アクティブ・ラーニング)が占める時間の割合を、それぞれの項目ごとに示しています。
・A〜Dのアルファベットは、以下の学修形態を指しています。
【A:グループワーク】、【B:ディスカッション・ディベート】、【C:フィールドワーク(実験・実習、演習を含む)】、【D:プレゼンテーション】
A: --% B: --% C: --% D: --%
成績評価法
中間演習と学期末の筆記テストで評価します.
中間演習35%,学期末の筆記テスト65%
教科書にかかわる情報
教科書
書名
プラズマエレクトロニクス
ISBN
4274132102
著者名
菅井 秀郎
出版社
オーム社
出版年
2000
備考
授業でスライドを用いる場合には,スライドコピーを修学支援システムからダウンロードできるようにする.
参考書にかかわる情報
参考書
書名
プラズマの生成と診断 -応用への道-
ISBN
4339007617
著者名
プラズマ・核融合学会 編
出版社
コロナ社
出版年
2004
参考書
書名
プラズマ理工学入門
ISBN
4627782314
著者名
高村秀一
出版社
森北出版
出版年
1997
備考
メッセージ
キーワード
プラズマ
持続可能な開発目標(SDGs)
(エネルギー)すべての人々の、安価かつ信頼できる持続可能な近代的エネルギーへのアクセスを確保する。
関連科目
高電圧パルスパワー工学,電磁気学Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,電気回路Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ
履修条件
連絡先
授業終了時に直接質問するか,修学支援システムのメッセージで連絡してください.
オフィスアワー
メールはいつでも結構です.適宜返事をします.
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