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

通过生物神经元模拟血浆的产生和控制探索开放限制膜功能

• 批准号: 12780350
• 负责人: 大原 渡
• 金额: $ 1.54万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 2001
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-12780350/
• 关键词: 開放系; 生体細胞膜; シース; アルカリ金属イオン; ハロゲンイオン

(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)The existing linear vacuum vessel (inner diameter: 16cm, length: 400cm) and magnetic field generator (4 kG) were equipped to generate KCl compound (KCl) in the hot plate. The metal (Na) is ionized by contact ionization. In vivo cell composition, Na + K + Cl + Cl (2)The sublimation temperature (1000℃ or more) of the compound is heated to a temperature of 1000℃ or more. The formation of the complex was successful (density ~ 10^7cm^<-3>, temperature ~ 0.1eV). The thermal dissociation of hot plate emission is necessary to reduce the temperature of the hot plate, resulting in a high density of hot electrons. A ring of compounds is produced by thermal dissociation, and a negative number is produced by radial dispersion. In the lower reaches of the river, electrons exist in pure form, and the density of electrons increases by more than 10 times. In addition to KCl, CsCl is successfully generated. The type of compound supplied is different (Kl,KBr) and the type of compound is different (Kl,KBr). (4)Na The supply quantity of positive particles increases, the unit time increases, the supply quantity of positive particles increases, the supply quantity of positive particles increases, and the discharge quantity of particles decreases. In addition, the supply of Na in the positive direction is more stable than that in the negative direction. The state of the system is dependent on the supply and demand.

项目成果

V.I.Maslov: "Role and Properties of Solitary Electric Field in Dusty Plasma Flow with Fullerenes"Proc. of International Conference on Phenomena in Ionized Gases (XXV ICPIG). 2. 185-186 (2001)

V.I.Maslov：“富勒烯尘埃等离子体流中孤立电场的作用和特性”Proc。

W.Oohara: "Local Production of Massive Negative Ions Accompanied by Plasma Structure Modification"Proc.of Plasma Science Symposium 2001/The 18th Symposium on Plasma Processing. SPP-18. 69-70 (2001)

W.Oohara：“等离子体结构改性伴随的大量负离子的局部产生”Proc.of Plasma Science Symposium 2001/第 18 届等离子体处理研讨会。

W.Oohara: "Fullerene-Dimer Formation Using Pair-Ion Plasma"Proc. of International Conference on Phenomena in Ionized Gases(XXV ICPIG). 3. 273-274 (2001)

W.Oohara：“利用离子对等离子体形成富勒烯二聚体”Proc。

W. Oohara: "Dynamic Evolution of Plasma Structures due to Local Production of Massive Negative Ions"Journal of the Physical Society of Japan. 71. 373-376 (2002)

W. Oohara：“由于大量负离子的局部产生而导致的等离子体结构的动态演化”日本物理学会杂志。

R.Hatakeyama: "Formation of Fullerenes and Carbon Nanotubes with Novel Structures Using Plasma Technology"Proc. of The 21th Fullerene General Symposium. 4 (2001)

R.Hatakeyama：“利用等离子体技术形成具有新颖结构的富勒烯和碳纳米管”Proc。