トモグラフィシステムを用いた磁化プラズマの構造と揺動に関する研究 総合理工学府 総合理工学専攻 次世代のエネルギー源である核融合炉の課題として、乱流現象に起因する閉じ込めの悪化が挙げられる。プラズマ中では、様々なスケールの構造や揺らぎが共存・相互作用しており、プラズマは常に変化している。そのため、局所精密かつリアルタイムで計測できるシステムの開発が求められている。そこで、磁化プラズマを高速かつ高精度に観測できる計測法およびトモグラフィアルゴリズムの開発や得られたプラズマの時系列データを用いて [...]
機械学習型力場を用いたタングステン中の空孔集合体と表面における構造安定性と水素挙動の解明 総合理工学府 総合理工学専攻 核融合炉は将来のエネルギー源として期待されている。炉内下部に位置するダイバータの表面材には環境特性に優れたタングステンが主要候補として挙げられている。タングステン中では原子空孔に水素同位体が捕獲されやすく、これにより欠陥構造の成長と、トリチウム吸蔵量増加による材料特性劣化および放射化が懸念される。タングステン内バルク中の水素–欠陥複合体のダイナミクス及び表面での水素挙動を明らかにするた [...]
希少糖5-KFの油脂生産酵母における代謝機構の解析および酢酸菌との共生関係の解明 生物資源環境科学府 生命機能科学専攻 希少糖5-ケト-D-フルクトース(5-KF)は酢酸菌の「酸化発酵」により生成される。近年グルコノバクタ―属酢酸菌において5-KFを変換し代謝する酵素が報告された。しかし、真核生物において希少糖5-KFの代謝に関する報告はない。申請者はこれまで、油脂生産酵母Lipomyces starkeyiが5-KFを代謝できることを明らかにし、酢酸菌と異なる新たな代謝経路を解明した。今後、遺伝子転写機構の解明や [...]
炭素系触媒を用いたターコイズ水素の合成および副生炭素の有効利用に関する研究 総合理工学府 総合理工学専攻 水素の製造技術は水素の安定供給という観点から、水素社会実現の鍵を握る最も本質的な課題と言える。そんな中、製造時にCO2を排出しないターコイズ水素が注目されている。ターコイズ水素はメタンの熱分解によって合成され、CO2の代わりに固体の炭素（以下、副生炭素）が生成する。そのためCO2の貯留・回収にかかるコストを削減可能であり、環境面・コスト面においても優位性をもたらす。しかしながら、現状の副生炭素は利 [...]
プラズマ挙動の詳細計測による磁気ノズルの運動量効率の最大化 総合理工学府 総合理工学専攻 レーザー核融合ロケットは慣性核融合によって発生する高エネルギープラズマを用いて、大推力、低燃費が期待される次世代宇宙推進機である。推力は発散磁場（磁気ノズル）内で膨張するプラズマ表面に誘起される反磁性電流と磁場によるローレンツ力によって発生する。これまでの研究では、磁場エネルギーを増加させると力積が飽和する傾向が計測された。しかし、推力と磁場形状の関係や磁気ノズル内でのプラズマ挙動は不明である。本 [...]
強誘電素子への応用に向けた積層制御された大面積六方晶窒化ホウ素の創成 総合理工学府 総合理工学専攻 六方晶窒化ホウ素（hBN）は二次元絶縁体であり、平行に積層（AB積層）した構造を持つ場合は、層の滑りに基づくユニークな強誘電性を発現する。本研究では、AB積層のhBNを化学気層成長法により選択的かつ大面積な合成に取り組む。また、合成したAB積層hBNを用いて強誘電メモリ素子を作成し、極薄強誘電体の社会実装へとつなげていく。
同軸ヘリシティ入射実験時に観測されるプラズモイド介在型磁気再結合の検証 総合理工学府 総合理工学専攻 エネルギー及び環境問題の解決に向けた将来のエネルギー源として，核融合炉開発研究が進められている．九州大学では核融合炉に最も有力とされる方式の一つである球状トカマク(ST)装置のQUESTで研究を行っている．STではどのように初期の核融合プラズマを立ち上げるかが課題となっており，QUESTではその解決策として，同軸ヘリシティ入射(CHI)実験を実施している． CHIでは核融合を起こすために必要なドー [...]
輸送障壁中の短波長揺動について 総合理工学府 総合理工学専攻 クリーンな次世代主要電源の候補として，核融合発電は精力的に研究が行われている．極めて高温のプラズマを燃料として用いるため，炉内では磁場を使ってプラズマを閉じ込めている．高温・高密度のプラズマを閉じ込めることにより，密度や温度の分布では空間不均一性が生じる．この空間不均一性に起因する乱流揺動は粒子や熱を磁場のカゴから漏出させてしまうことが知られている．これが核融合研究の大問題である「閉じ込め悪化」と [...]
