2025年 大学院理工学研究科 シラバス - 航空宇宙工学専攻
設置情報
| 科目名 |
応用流体力学特論Ⅲ
プラズマの物理とその流れ
|
||
|---|---|---|---|
| 設置学科 | 航空宇宙工学専攻 | 学年 | 1年 |
| 担当者 | 中根 昌克 | 履修期 | 前期 |
| 単位 | 2 | 曜日時限 | 火曜3 |
| 校舎 | 船橋 | 時間割CD | H23A |
| クラス | |||
概要
| 学修到達目標 | 物体の第4の状態といえるプラズマの流体力学について理解し、特に電気推進器への応用を考える |
|---|---|
| 授業形態及び 授業方法 |
対面にて輪講形式の授業を行う |
|
準備学習（予習・ 復習等）の内容・ 受講のための 予備知識 |
配布する資料をよく読み、講義担当者は資料を用意する 学部レベルの流体力学および基本的な電磁気学の知識を前提とする |
授業計画
| 第1回 | ガイダンス プラズマの定義・温度の概念 | 【事前学習】シラバスをよく読む 【事後学習】授業内容を復習し、関連する文献を調べる | 【事前学習】2時間 【事後学習】2時間 |
|---|---|---|---|
| 第2回 | Debye遮蔽・プラズマパラメタ | 【事前学習】配布資料および関連資料を読み込む 【事後学習】授業内容を復習し、関連する文献を調べる | 【事前学習】2時間 【事後学習】2時間 |
| 第3回 | 粒子運動（１)：サイクロトロン運動とLarmor半径、一様電場・磁場のドリフト | 【事前学習】配布資料および関連資料を読み込む 【事後学習】授業内容を復習し、関連する文献を調べる | 【事前学習】2時間 【事後学習】2時間 |
| 第4回 | 粒子運動（２）：一様電場・磁場のドリフト（続き） | 【事前学習】配布資料および関連資料を読み込む 【事後学習】授業内容を復習し、関連する文献を調べる | 【事前学習】2時間 【事後学習】2時間 |
| 第5回 | 粒子運動（３）：非一様磁場・電場のドリフト 時変電場のドリフトと分極電流 | 【事前学習】配布資料および関連資料を読み込む 【事後学習】授業内容を復習し、関連する文献を調べる | 【事前学習】2時間 【事後学習】2時間 |
| 第6回 | 粒子運動（４）：時変磁場のドリフト 断熱不変量 | 【事前学習】配布資料および関連資料を読み込む 【事後学習】授業内容を復習し、関連する文献を調べる | 【事前学習】2時間 【事後学習】2時間 |
| 第7回 | 流体としてのプラズマ（１）：流体としてのプラズマ序論・プラズマ物理学と電磁気学・流体の運動方程式 | 【事前学習】配布資料および関連資料を読み込む 【事後学習】授業内容を復習し、関連する文献を調べる | 【事前学習】2時間 【事後学習】2時間 |
| 第8回 | 流体としてのプラズマ（２）：Bに垂直な流体ドリフト・Bに平行なドリフト・プラズマ近似 | 【事前学習】配布資料および関連資料を読み込む 【事後学習】授業内容を復習し、関連する文献を調べる | 【事前学習】2時間 【事後学習】2時間 |
| 第9回 | 波動現象（１）：プラズマ中の波動・波動の表し方、群速度、プラズマ振動、磁気プラズマ波 | 【事前学習】配布資料および関連資料を読み込む 【事後学習】授業内容を復習し、関連する文献を調べる | 【事前学習】2時間 【事後学習】2時間 |
| 第10回 | 波動現象（２）：音波、イオン波、プラズマ近似の妥当性 | 【事前学習】配布資料および関連資料を読み込む 【事後学習】授業内容を復習し、関連する文献を調べる | 【事前学習】2時間 【事後学習】2時間 |
| 第11回 | 波動現象（３）：Bに垂直な電子静電振動、Bに垂直なイオン静電振動、低域混合周波数 | 【事前学習】配布資料および関連資料を読み込む 【事後学習】授業内容を復習し、関連する文献を調べる | 【事前学習】2時間 【事後学習】2時間 |
| 第12回 | 波動現象（４）：B0=0の電磁波、B0に垂直な電磁波 | 【事前学習】配布資料および関連資料を読み込む 【事後学習】授業内容を復習し、関連する文献を調べる | 【事前学習】2時間 【事後学習】2時間 |
| 第13回 | 波動現象（５）：B0に平行な電磁波、磁気流体波 | 【事前学習】配布資料および関連資料を読み込む 【事後学習】授業内容を復習し、関連する文献を調べる | 【事前学習】2時間 【事後学習】2時間 |
| 第14回 | 波動現象（６）：磁気流体波（続き）、磁気音波、プラズマ波動のまとめ | 【事前学習】配布資料および関連資料を読み込む 【事後学習】授業内容を復習し、関連する文献を調べる | 【事前学習】2時間 【事後学習】2時間 |
| 第15回 | 推進器へのプラズマ物理学の応用（MPDスラスタ） 授業のまとめ | 【事前学習】配布資料および関連資料を読み込む 【事後学習】授業内容を総復習する | 【事前学習】2時間 【事後学習】2時間 |
その他
| 教科書 |
教科書は指定しない
|
|---|---|
| 参考資料コメント 及び 資料（技術論文等） |
Francis F. Chen, Introduction to Plasma Physics [978-0306413322], Plenum Press
内田岱二郎 『プラズマ物理入門 [978-4621042557]』 丸善 1977年
栗木恭一, 荒川義博 『電気推進ロケット入門 [978-4130628051]』 東京大学出版会 2003年
Donald A. Gurnett and Amitava Bhattacharijee, Introduction to Plasma Physics [978-0521367301], Cambridge University Press, 2005
George W. Sutton and Arthur Sherman, Engineering Magnetohydrodynamics [978-0486450322], Dover, (original) MacGraw-Hill, 2006
Robart G. Jahn, Physics of Electric Propulsion [978-0486450407], Dover, (original) McGraw-Hill, 2006
|
| 成績評価の方法 及び基準 |
授業への参加態度を総合的に判断する |
| 質問への対応 | 授業中・研究室で対応 |
| 研究室又は 連絡先 |
3号館3階333室 nakane.masakatsu@nihon-u.ac.jp |
| オフィスアワー |
金曜 船橋 15:00 ～ 16:30
|
| 学生への メッセージ |