授業方針・テーマ |
主として放電プラズマの基本的な考え方について講述する. |
習得できる知識・能力や授業の 目的・到達目標 |
気体中の電磁界下における荷電粒子の運動を基礎として,電磁界による荷電粒子の運動の制御,気体の絶縁破壊やその抑制,各種気体放電を用いたプラズマの発生とその特徴,プラズマを利用した先端応用技術を理解することを目的とする。 |
授業計画・内容 授業方法 |
【授業計画・内容】 1 ガイダンス:プラズマの概要と基礎事項 2 電離気体中の衝突現象(1):速度分布関数 3 電離気体中の衝突現象(2):衝突の種類 4 電離気体中の衝突現象(3):原子・分子の構造 5 放電の開始条件:絶縁破壊条件(タウンゼント条件、ストリーマ条件) 6 放電の定常状態:タウンゼント放電、グロー放電、アーク放電等 7 放電用高電圧の発生と計測:直流高電圧,パルス電圧,高電圧や大電流の計測 8 デモ実験:衝撃電圧発生装置,各種光源他 9 プラズマの性質(1):流体方程式と輸送係数 10 プラズマの性質(2):デバイ遮蔽,シース 11 プラズマ中の振動と波動(1):電磁波の復習 12 プラズマ中の振動と波動(2):プラズマ中を伝搬する電磁波 13 プラズマの生成:各種方式によるプラズマ生成法 14 プラズマの応用技術(1):半導体プロセス技術,光源技術 15 プラズマの応用技術(2):エネルギーとしての応用
※授業方法は原則として対面方式だが,実施が難しい場合はオンラインで行う.デモ実験を実施できない場合は映像での公開に切り替えるか,または,応用技術の話題を拡張する.
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授業外学習 |
テキストや参考書,補足資料をよく読んで,次回の授業範囲を予習し,基本原理や公式,専門用語の意味等を理解しておくこと.また,授業時に指定された提出課題を行うこと. |
テキスト・参考書等 |
テキスト: 八坂保能著,「放電プラズマ工学」,森北出版(2007) 参考書: 行村健編著,「放電プラズマ工学」,オーム社(2008) 畠山力三,飯塚哲,金子俊郎著,「プラズマ理工学基礎」,朝倉書店(2012) 補足資料: kibacoにアップロードする.
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成績評価方法 |
授業への関与,演習課題の提出および期末試験の結果を10%,30%,60%のウエイトで評価する.
※試験の実施が困難な場合は,レポート課題の提出をもってそれに替える. |
質問受付方法 (オフィスアワー等) |
原則として,毎週金曜日5時限をオフィスアワーに設定する.質問があれば,直接研究室(6-424)まで来ること.
※対面による実施が困難な場合は,メール等で対応する. |
特記事項 (他の授業科目との関連性) |
「基礎電磁気学」(2年次,前期,2単位),「電磁気学」(2年次,後期,2単位),電磁波工学(3年次,前期,2単位) |
備考 |
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