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赤塚 洋 (Hiroshi AKATSUKA)

専攻・講座名 創造エネルギー専攻・超高輝度光工学講座
職名 准教授
学位 博士(工学)
居室・電話 大岡山 北1号館413号室・3379
Eメール hakatsuknr.titech.ac.jp
ウェブページ http://www.nr.titech.ac.jp/~hakatsuk
キーワード プラズマ理工学、プラズマ分光学、プラズマ内の原子分子過程、アークジェットと希薄流体、溶融塩の放射光EXAFS構造解析
主な所属学会 プラズマ・核融合学会、応用物理学会、電気学会、IEEE, 日本物理学会、分光学会、レーザー学会、可視化情報学会、燃焼学会、日本原子力学会
主な連携先 宮崎大学、アドテックプラズマテクノロジー(株)、フランス国立科学研究センター(CNRS)高温・放射線材料学研究所(CEMHTI, オルレアン)
業績 http://search.star.titech.ac.jp/titech-ss/pursu er.act?event=outside&key_rid=1000015193

研究室の特色

 放電プラズマや高温溶融塩などを対象に、工学・理学の学際領域で基礎研究を行います。たとえば、簡単に作れてしかも産業・環境問題で重要なN2,O2の低温プラズマでさえ、励起状態の生成消滅のメカニズムは十分には解っていません。このためには、熱流体工学や電気工学ばかりでなく、量子力学や分光学などミクロの視点に基づく理論研究、および分光計測・放射光実験などの物理/化学の境界領域の実験研究が必要です。プラズマ・溶融塩を対象に、物理学・化学・原子分子・電気電子工学・流体工学・統計熱力学・放射線など、少しずつですが幅広い学問が必要になる学際領域で成果を上げています。

研究テーマ

  1. プラズマ分光計測法の開発、その基礎となる原子分子過程の解明
    分子気体放電プラズマは、電子工学や材料工学に応用されるとともに、地球環境や上層大気現象でも重要です.これらの発光分光計測から、温度やラジカル密度を求める方法を研究しています。分光学や量子力学を必要とするスペクトル解析や、励起状態生成消滅モデル計算による励起状態密度の理論解析(図1)等に取り組んでいます。
    図1 窒素・酸素混合プラズマ中の解離原子生成過程 図2 超音速プラズマ流
  2. 超音速プラズマ流と粒子シミュレーション
    我々所管の希薄気体風洞で、超音速アークプラズマジェットを定常生成可能です(図2)。人工衛星用スラスタ(推進器)に応用の可能性があります。上手く応用するとマッハ数を上げる事が可能ですが、流体力学に電磁気的相互作用が加わり解析は大変複雑です。しかも希薄流のため、流体ではなく粒子モデルに基づくシミュレーションが必要です。実験と理論計算を組合せ、加速現象・空間電位変化の解明などを研究します。
  3. 溶融塩の構造解析と電気化学
    本研究室所属の松浦治明助教を中心に、高温塩・溶融塩の微視的構造解析に取り組んでいます。核燃料の次世代再処理である乾式再処理や、貴重な希土類資源の廃棄物からの回収に、溶融塩応用の可能性があります。微視的構造の解析が工業的にも大いに役立つのです。シンクロトロン放射光のユーザーとなってEXAFS実験を行う一方、分子動力学法シミュレーションによる理論研究を組合わせ、構造解析研究を行っています。また、電気化学実験により希土類金属の選択回収の基礎研究を行っています。

受験生へのメッセージ

 上記の様に、物理学、化学、応用数学、機械工学、電気電子工学、材料工学など、幅広い分野の学際領域を研究しますから、理工学の広い分野の出身の学生の方を歓迎します。スタッフも、物理学・電気電子工学の赤塚准教授、化学・材料基礎の松浦助教、化学実験・機械工作の根津技術専門員と、充実しています。成果が上がればどんどん学術学会で発表して頂きます。卒業生もエネルギー産業、電子通信、材料科学など多方面で活躍しています。皆さんの得意分野を生かして、我々と一緒に研究をやりましょう。