山口大学教務システム - 3262420070-プラズマ理工学特論

開講年度	開講学部等
2025	大学院創成科学研究科（博士前期）
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	月1～2	講義
時間割番号	科目名[英文名]			使用言語	単位数
3262420070	プラズマ理工学特論[Advanced Plasma Science and 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
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)

授業の目的と概要

物質の第四状態である，正負荷電粒子集団から構成されるプラズマの生成方法と基礎物性について理解する．前半では，電子と正イオンの生成機構，プラズマ生成法について学ぶ．後半では，散逸構造，プラズマ物性について学ぶ．

授業の到達目標

固体から電子の取り出し法，プラズマ生成法，流体近似によるプラズマ集団物性，散逸構造などについて理解する．前半は学部講義を発展させた内容だが，後半はプラズマを一つの例をして，開放系における散逸構造の中で生じる各種現象，という視点で捉える．電子工学，電子デバイス工学分野における専門知識を身につけて，研究開発に活用する．

授業計画

【全体】

学部の講義「高電圧パルスパワー工学」，「プラズマ工学」を履修していることを前提としている．これらを受講したことがない場合には，並行して受講することが望ましい．各種の電離方法，放電方法と共に，固体からの電子放出現象について講述する．自然現象である散逸構造を理解して，プラズマ集団物性である静電波，不安定性による波動励起について，散逸構造の観点で検討する．

	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，成績評価方法について説明，電子生成の基礎	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2回

金属からの電子放出

仕事関数，金属からの電子放出

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

物質の励起・電離(1)

原子分子のエネルギー準位，励起と電離のイントロ

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

物質の励起・電離(2)

衝突電離，光電離，熱電離，接触電離

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

電子衝突電離によるプラズマ生成(1)

タウンゼント放電，グロー放電，電磁場中の荷電粒子の運動

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6回

電子衝突電離によるプラズマ生成(2)

電磁場を工夫したグロー放電（ホロー陰極放電，PIG放電，マグネトロン放電）

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7回

熱電離，接触電離によるプラズマ生成

アーク放電，接触電離プラズマ

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8回

中間演習

第７回までの範囲

予習･復習 (学修時間の目安:４時間以上)

第9回

プラズマ波動との相互作用(1)

波動の基礎，プラズマの２流体近似，線形化