生体神経細胞模擬プラズマの生成・制御による開放系境界膜機能の探究

(1)現有の直線型真空容器(内直径16cm,長さ400cm)と磁場発生装置(4kG)を整備し,アルカリ塩化物(KCl)をオーブンにより気化して熱板に吹き付けると,熱解離によりK正イオンとCl負イオンが生成される.アルカリ金属(Na)を気化させてもう一方の端に設置したタングステン板に吹き付けると,接触電離によりNa正イオンが生成される.生体細胞を構成する主なイオン種はNa正イオン,K正イオン,Cl負イオンであり,生体細胞に類似したイオン種から成るプラズマ生成を試みた.(2)アルカリ塩化物を昇華温度(1000℃以上)にまで加熱できるオーブンを開発した.アルカリ-ハロゲンプラズマの生成に成功した(密度〜10^7cm^<-3>,温度〜0.1eV).熱解離用熱板から放出される熱電子抑制のために熱板の温度を下げる必要があり,結果的にアルカリ-ハロゲンプラズマ密度を充分高めることはできなかった(3)磁力線垂直方向拡散を利用して正負イオンと熱電子の分離を試みた.円環状のワイヤヒータにアルカリ塩化物を直接吹き付けると熱解離によって正負イオンが生成され,正負イオンのみが径方向内側拡散によって中央部に集まる.下流域では電子の存在しない純粋なアルカリ-ハロゲンプラズマの生成に成功し,プラズマ密度は10倍以上増加した.KCl以外にCsClでもプラズマ生成に成功した.供給するアルカリ塩化物の種類を変える(Kl,KBrなど)のみで多様なアルカリ-ハロゲンプラズマを生成することができることがわかった.(4)Na正イオンの供給量を増加していき,単位時間あたりのNa正イオンの供給量がK正イオンの供給量を上回ると系は不安定になり,粒子の系外への排出数は間欠的に多くなる.更にNa正イオンの供給量を多くしていくと,逆に系は安定化する.系の状態はイオンの供給バランスに依存していることが明らかになった.

(1)現有の直線型真空容器(内直径16cm,長さ400cm)と磁場発生装置(4kG)を整備し,アルカリ塩化物(KCl)をオーブンにより気化して熱板に吹き付けると,熱解離によりK正イオンとCl負イオンが生成される.アルカリ金属(Na)を気化させてもう一方の端に設置したタングステン板に吹き付けると,接触電離によりNa正イオンが生成される.生体細胞を構成する主なイオン種はNa正イオン,K正イオン,Cl負イオンであり,生体細胞に類似したイオン種から成るプラズマ生成を試みた.(2)アルカリ塩化物を昇華温度(1000℃以上)にまで加熱できるオーブンを開発した.アルカリ-ハロゲンプラズマの生成に成功した(密度〜10^7cm^<-3>,温度〜0.1eV).熱解離用熱板から放出される熱電子抑制のために熱板の温度を下げる必要があり,結果的にアルカリ-ハロゲンプラズマ密度を充分高めることはできなかった(3)磁力線垂直方向拡散を利用して正負イオンと熱電子の分離を試みた.円環状のワイヤヒータにアルカリ塩化物を直接吹き付けると熱解離によって正負イオンが生成され,正負イオンのみが径方向内側拡散によって中央部に集まる.下流域では電子の存在しない純粋なアルカリ-ハロゲンプラズマの生成に成功し,プラズマ密度は10倍以上増加した.KCl以外にCsClでもプラズマ生成に成功した.供給するアルカリ塩化物の種類を変える(Kl,KBrなど)のみで多様なアルカリ-ハロゲンプラズマを生成することができることがわかった.(4)Na正イオンの供給量を増加していき,単位時間あたりのNa正イオンの供給量がK正イオンの供給量を上回ると系は不安定になり,粒子の系外への排出数は間欠的に多くなる.更にNa正イオンの供給量を多くしていくと,逆に系は安定化する.系の状態はイオンの供給バランスに依存していることが明らかになった.