真空放電における時空パターン形成現象の研究

真空放电时空图案形成现象研究

• 批准号: 07740332
• 负责人: 那須野 悟
• 金额: $ 0.7万
• 依托单位: Kyushu Institute of Technology
• 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: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07740332/
• 关键词: グロー放電; 光条; striation

気体放電現象は真空度や放電管の形状等によりじつに多彩な放電パターンを呈することが知られている。非常に古くから知られている例としては、グロー放電にみられる縞状の明暗パターン(striations)がある。これらの縞模様は陽光柱と呼ばれる空間領域に電荷の流れ方向に沿って現れ、定存波的なものと進行波的なものとがあることが知られている。また現れるパターンは電荷の流れの方向ばかりではなく、電荷の流れと垂直方向にも縞状や六角状の空間パターンが形成されることが最近確認されている。このように気体放電系は、多彩な時空構造を自己組織するパターン形成系として非常に魅力的な物理系であるが、これらの時空構造が如何にして自己組織的に形成されるかという物理的メカニズムについては未だ完全には解明されていなかった。本研究ではまず流れに沿った方向の時空パターン形成現象とそのダイナミクスに焦点を絞り実験的研究を行い、その結果以下のことが明らかとなった。(1)気圧、放電電流等の制御パラメータに対して相図の作成を行い、どのような条件でstriationあるいはその他のパターンが現れるのか調べた。striationは混合分子ガス、純粋分子ガス(窒素)、希ガスのいずれでも生じることが明らかとなった。(2)窒素では非常に空間的に一様なstriationが生じるのに対して、混合分子ガスや希ガスではstriationの明暗のコントラストが陽光柱の陰極側から陽極側にいくにしたがい指数関数的減衰を示す。(3)各気体においてstriationの空間周期は与えられた制御パラメータに対して唯一決まる。(4)striationの間隔は、放電電流とともに増加し、気圧に対してはべき的依存をすることが明らかとなった。さらに、各気体に対するべき指数の定量的結果を得ることができた。(5)また、現在測定した時系列データからリアプノフ指数スペクトラム求めることにより系の動的安定性の解析を行っている最中である。分岐のタイプに関する詳細な測定も進行中である。

The phenomenon of electromagnetic discharge can be seen in various colors such as the degree of vacuum and the shape of the discharge tube. Very ancient times, we know that there are many cases of light and darkness in the country. The direction of charge flow in the space domain is along the direction of the stationary wave. The direction of charge flow is different from the vertical direction, and the hexagonal space is formed. The physical system is organized in a colorful way, and the space-time structure is organized in a very attractive way. The physical system is organized in a colorful way. The space-time structure is organized in a very attractive way. This paper studies the phenomenon of space-time formation along the direction of flow and focus, and the results are as follows (1)The control of voltage, current, etc. shall be carried out in accordance with the conditions for the production of phase, striation and other conditions. Striation is a mixture of molecules, pure molecules, and pure molecules. (2)The light and dark of the striations of the elements in the special space are shown in the attenuation of the exponential relationship between the cathode side and the anode side of the solar column. (3)The spatial period of each object is determined by the time of the occurrence. (4) The distance between the striations and the discharge current is increased, and the voltage is increased. The quantitative results of the index of each substance are obtained. (5)The analysis of dynamic stability of the system is carried out in the middle of the process. Detailed measurements are in progress.

项目成果

那須野 悟: "気体放電におけるパターン形成現象" 日本物理学会第51回年会. (1996)

Satoru Nasuno：“气体放电中的图案形成现象”第 51 届日本物理学会年会（1996 年）。