2019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 | O33A |
| 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 |
|---|---|
| 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 |
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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 | テーマ：プラズマの結合係数とDebyeしゃへい 目標 ：Debyeしゃへいとプラズマの結合係数について理解する |
|---|---|
| 第2回 | テーマ：シースの構造とLangmuirプローブ 目標 ：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 | テーマ：電磁場中の荷電粒子の運動 目標 ：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 | テーマ：磁気モーメントと断熱不変量 目標 ：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 | テーマ：原子過程と粒子ビーム計測 目標 ：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 | テーマ：Coulomb衝突とSpitzer抵抗 目標 ：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 | テーマ：プラズマの基礎方程式 目標 ：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 | テーマ：プラズマの輸送 目標 ：拡散方程式を導き、具体的な問題に応用する |
| 第9回 | テーマ：プラズマ振動と電子プラズマ波 目標 ：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 | テーマ：Landau減衰 目標 ：分布関数に戻り、Vlasov方程式からLandau減衰を導く |
| 第11回 | テーマ：イオン音波とソリトン 目標 ：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 | テーマ：電磁波の伝搬 目標 ：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 | テーマ：ヘリコン波によるプラズマ生成 目標 ：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 | テーマ：波の非線形相互作用とプラズマ加速 目標 ：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 | テーマ：ポンデロモーティブ力 目標 ：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 | |
|---|---|
| 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 |
毎回課する課題のレポートによって評価する 授業の中で課題の解説を行う |
| 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 |
研究室：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 |