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京大推進研

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2018年4月20日 (金) 19:57時点における最新版

Our research interests are mainly focused on the study of plasma (ionized gas), which used in spacecraft propulsion and semiconductor processing. We focus on not only its dynamic characteristics, but also the reactions of the atoms, molecules, electrons, and ions which make up the plasma, and their interactions with solid surface.

明日を創るプラズマ科学

航空宇宙機の推進に関連する作業媒質である 電離気体（プラズマ） 及び 反応性気体（高温気体） に関する基礎研究並びに応用研究を行っています。それらの力学的性質と共に、構成要素である原子分子やイオンの気相中での反応過程、ならびに固体表面との相互作用に関する研究に重点を置いています。

宇宙からマイクロ・ナノテクノロジーまで

プラズマはマイクロエレクトロニクス、MEMSなどの分野で不可欠の技術であり、その性質の理解や応用はますます重要になってきます。また、宇宙工学とマイクロ・ナノ工学とは非常に親和性の良い組み合わせで、宇宙開発において、宇宙機の小型・軽量・高機能・低消費電力化はマイクロ・ナノ工学によってもたらされるといっても過言ではありません。

これらの問題に対し、我々は実験を主体として数値シミュレーションを併用し、航空宇宙工学に加え、広く先端技術における工学的諸課題を対象に、プラズマ科学の工学的な応用研究を行っています。

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-[[画像:Threepillars.png|thumb|350px|Plasma, Outer space, and Semiconductors]]
+Our research interests are mainly focused on the study of '''plasma''' (ionized gas), which used in spacecraft propulsion and semiconductor processing. We focus on not only its dynamic characteristics, but also the reactions of the atoms, molecules, electrons, and ions which make up the plasma, and their interactions with solid surface.
+==明日を創るプラズマ科学==
+航空宇宙機の推進に関連する作業媒質である '''電離気体（プラズマ）''' 及び '''反応性気体（高温気体）''' に関する基礎研究並びに応用研究を行っています。それらの力学的性質と共に、構成要素である原子分子やイオンの気相中での反応過程、ならびに固体表面との相互作用に関する研究に重点を置いています。
+==宇宙からマイクロ・ナノテクノロジーまで==
+プラズマはマイクロエレクトロニクス、MEMSなどの分野で不可欠の技術であり、その性質の理解や応用はますます重要になってきます。また、宇宙工学とマイクロ・ナノ工学とは非常に親和性の良い組み合わせで、宇宙開発において、宇宙機の小型・軽量・高機能・低消費電力化はマイクロ・ナノ工学によってもたらされるといっても過言ではありません。
+これらの問題に対し、我々は実験を主体として数値シミュレーションを併用し、航空宇宙工学に加え、広く先端技術における工学的諸課題を対象に、プラズマ科学の工学的な応用研究を行っています。
+<!-- [[画像:Threepillars.png|thumb|350px|Plasma, Outer space, and Semiconductors]]
 [[画像:ICP.jpg|thumb|250px|Inductively-Coupled Plasma (ICP)]]
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 (To be translated.)
-[[画像:Microplasma thruster.jpg|400px|thumb|ナノサテライトを想定したマイクロプラズマスラスタ<br>[http://www.iupac.org/publications/pac/80/9/2013/ Y. Takao et al., Pure Appl. Chem. '''80''' (2008) 2013] ]]
+[[画像:Microplasma thruster.jpg|400px|thumb|Microplasma thruster for nanosatellites<br>[http://www.iupac.org/publications/pac/80/9/2013/ Y. Takao et al., Pure Appl. Chem. '''80''' (2008) 2013] ]]
-===ナノサテライト用の新型スラスタ（推進器）の研究開発===
+===Development of a new type of thruster for nanosatellites===
-シリコンナノサテライトの実現のための重要な要素である、マイクロプラズマ源とマイクロノズルから成るマイクロ波励起の電熱加速型マイクロプラズマスラスタの具現化・実用化に取り組んでいます。当研究室では、マイクロ波源として移動体通信地上基地向けの半導体高周波素子を用いた、マイクロ波励起超小型プラズマ推進機（マイクロプラズマスラスタ）を開発しました。
+We are working to realize a microwave-excited electrothermal microplasma thruster, consisting of a microplasma source and a micronozzle. We have developed a microplasma thruster using a semiconductor high-frequency device for mobile communication base stations as the microwave source.
-本研究のスラスタは電熱加速型であり、マイクロプラズマ源とマイクロノズルの2つの部分から構成されます。マイクロプラズマ源は、内径 2 mm、長さ約 10 mm の円筒型誘電体容器とそれを覆う金属の同軸構造をなし、この容器内部に推進剤ガスを数 10 kPa 程度の圧力で導入し、同軸ケーブルを介してマイクロ波を供給することでプラズマを生成します。プラズマ源で生成された高温高圧のプラズマは、容器の端に取り付けられたマイクロノズルで膨張し、空力的に加速されて推力を得ます。
+The microplasma source is of cylindrical form. The dielectric container has an internal diameter of 2 mm, and a length of 10 mm. The container is covered coaxially by a metal. In this container, the propellant gas is introduced with a pressure of about 10 kPa. Microwave is supplied through a coaxial cable, generating a plasma. The hot, high-temperature plasma expands through a nozzle at the end of the device and is aerodynamically accelerated, thereby providing thrust.
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 ====大規模スケール分子動力学 (MD) 法====
-分子動力学（Molecular Dynamics）法を駆使し、Cl<sub>2</sub>/O<sub>2</sub> 混合プラズマによる Si エッチングにおける表面反応を追跡しています。これまでの研究により、エッチング時の微小な表面ラフネス形成の形成メカニズムを明らかにしました。このラフネスは、さらに大きなスケール（ナノ～マイクロオーダー）のラフネス形成を誘発すると考えられ、今後のデバイス開発においては、こうした微小な表面ラフネスの正確な制御が強く要求されます。
+分子動力学（Molecular Dynamics）法を駆使し、Cl<sub>2</sub>/O<sub>2</sub> 混合プラズマによる Si エッチングにおける表面反応を追跡しています。これまでの研究により、エッチング時の微小な表面ラフネス形成の形成メカニズムを明らかにしました。このラフネスは、さらに大きなスケール（ナノ～マイクロオーダー）のラフネス形成を誘発すると考えられ、今後のデバイス開発においては、こうした微小な表面ラフネスの正確な制御が強く要求されます。--!>