2018年 大学院理工学研究科 シラバス - 量子理工学専攻
設置情報
科目名 |
プラズマ科学Ⅰ
基礎編
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設置学科 | 量子理工学専攻 | 学年 | 1年 |
担当者 | 高杉 恵一 | 履修期 | 前期 |
単位 | 2 | 曜日時限 | 水曜3 |
校舎 | 駿河台 | 時間割CD | P33A |
クラス |
概要
学修到達目標 | プラズマ科学の基礎知識を身につける |
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授業形態及び 授業方法 |
プラズマ科学の基礎的な事項を解説し、それを理解し応用するための課題を行なう |
準備学習(予習・ 復習等)の内容・ 受講のための 予備知識 |
電磁気およびプラズマ物理の基礎知識 |
授業計画
第1回 | プラズマの結合係数とDebyeしゃへい: Debyeしゃへいとプラズマの結合係数について理解する |
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第2回 | シースの構造とLangmuirプローブ: Child-Langmuirの法則およびBohmのシース条件について理解し、Langumuirプローブの解析に応用する |
第3回 | 電磁場中の荷電粒子の運動: 荷電粒子のLarmor回転運動およびドリフト運動について理解する |
第4回 | 磁気モーメントと断熱不変量: 断熱不変量としての磁気モーメントについて理解する |
第5回 | 原子過程と粒子ビーム計測: 電離・励起といった原子過程を理解し粒子ビーム計測の原理を理解する |
第6回 | Coulomb衝突とSpitzer抵抗: Rutherford散乱について復習し、プラズマのしゃへい効果を導入してSpitzer抵抗を導く |
第7回 | プラズマの基礎方程式: 流体近似によるプラズマの運動方程式と連続の式を導く |
第8回 | プラズマの輸送: 拡散方程式を導き、具体的な問題に応用する |
第9回 | プラズマ振動と電子プラズマ波: 流体方程式からプラズマ振動を導き、熱運動により波として伝搬することを理解する |
第10回 | Landau減衰: 分布関数に戻り、Vlasov方程式からLandau減衰を導く |
第11回 | イオン音波とソリトン: イオンの運動からイオン音波を導き、非線形項を残すことによりK-dVソリトンが導かれることを理解する |
第12回 | 電磁波の伝搬: 電磁波の方程式を導き、干渉測定への応用について理解する |
第13回 | ヘリコン波によるプラズマ生成: 誘電率テンソルから電磁波動の式を導く。ホイッスラー波と実験室における応用について理解する |
第14回 | 波の非線形相互作用とプラズマ加速: 電子プラズマ波・イオン音波・電磁波の非線形相互作用と粒子加速への応用について理解する |
第15回 | ポンデロモーティブ力: 荷電粒子と電磁場の非線形な相互作用としてのポンデロモーティブ力について理解する |
その他
教科書 | |
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参考資料コメント 及び 資料(技術論文等) |
一丸節夫 『プラズマの物理』 産業図書 1981年
宮本健郎 『プラズマ物理入門』 岩波書店 1991年
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成績評価の方法 及び基準 |
毎回課するレポートによって評価する |
質問への対応 | メールあるいは授業の後 |
研究室又は 連絡先 |
駿河台校舎7号館722D室 メール:takasugi@phys.cst.nihon-u.ac.jp ホームページ:http://sg2.phys.cst.nihon-u.ac.jp/ |
オフィスアワー |
月曜 駿河台 15:00 ~ 17:00
水曜 駿河台 15:00 ~ 17:00
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学生への メッセージ |
広い視野を持つことが大切です |