Journal of Plasma and Fusion Research Vol.96, No.1 January 2020

係の参加者は１４名でした．発表件数は，口頭発表７件，ポ本会記事スター発表８件でした．ポスター発表では４件ずつ前半と後半に分かれて発表し，高校生同士が質疑応答できるよう■第１７回高校生シンポジウム「プラズマを体験！〜高校生がふれた総合科学のフロンティア〜」実施報告にしました．参加者の多くがプラズマ実習を受けて同じ興愛媛大学大学院理工学研究科

また本学会から参加した研究者がプラズマの発表であるこ

神野雅文（本会理事）とでより力が入ったのか，熱心にコメントやアドバイスを味や問題意識を持っているためか，口頭発表，ポスター発表での高校生同士の質疑応答が活発に行われていたこと，プラズマ・核融合学会では，高校生の理科離れへの対策与えていたのが印象的でした．

として科学，特にプラズマに対する興味を深めてもらうた

ポスター発表の後には，東京工業大学の近藤正聡准教授

めに，２００３年より毎年全国の大学・研究機関等を会場としによる「核融合科学研究者人生体験型ボードゲーム大会」て「高校生シンポジウム」を開催してきました．このシンが行われ，白熱した研究者人生の体験がなされました．こ

ポジウムでは，高校生が日頃行ってきた科学研究の成果をのボードゲーム大会の最中に審査委員会（委員長：森雅博

発表し，高校生同士の質疑応答で刺激を受け合い，研究者会長，審査委員７名）が開かれました．どの発表も素晴らによるコメントやアドバイス，先端科学講演や大学・研究

しく，審査委員会での賞の選定には苦労しましたが，厳正機関の研究設備の見学により最先端の研究に触れ，科学のな審査の結果，以下のように受賞が決まりました．

面白さや楽しさを実感してもらってきました．

・最優秀発表賞

若年層の「理科離れ」は深刻な問題である一方で，高校

岡山県立倉敷天城高等学校

独自のプログラムや SSH/SPP プログラムによって先進的「大気雰囲気，大気圧中の誘電体バリア放電で発生したプな理科教育が行われ，高校生シンポジウムでも優秀な発表

ラズマの発光パターン特性」が多く行われてきました．しかし，それらの発表のほとん・口頭発表最優秀賞

どがプラズマ以外の研究テーマでした．プラズマ研究はま

茨城県立水戸第一高等学校

さに総合工学のフロンティアですが，高校の教科書では「金属劣化の指標としてのアボガドロ定数の応用」「プラズマ」はほとんど扱われておらず，高校生がプラズマ・ポスター発表最優秀賞

研究に触れる機会はほとんどありません．そこで，より多江戸川学園取手高等学校

くの高校生にプラズマや核融合に興味を持ってもらい，プ「プラズマの変化を耳で感じよう」

ラズマ研究，核融合研究の面白さを伝えるとともに，高校口頭発表とポスター発表が同じ内容でどちらも最優秀発表

生に学習の場を提供し，広く啓発活動を進めるために，前に値するものに両発表を合わせて「最優秀発表賞」を授与

回，開催形態を変更しプラズマ・核融合に関係する実習のしました．

場を高校生に提供して，その実習・研究内容を高校生シン

今回のプラズマ実習とシンポジウムでの発表を通して，ポジウムで発表してもらう機会を作りました．全国の研究参加した高校生にはプラズマの面白さや科学への興味，研室にプラズマ実習のための高校生受け入れをお願いし，文究の楽しさを実感してもらうことができたと思います．こ末の「事前プラズマ実習受入研究室一覧」にあるように，の経験が彼らの今後の糧となることを期待しています．ま

全国規模の実習受入体制を構築することができました．今た，プラズマ実習の機会を与えてくれた研究室の方々には回もその取り組みを継続し，１８の大学・研究機関の２６研究ご苦労が多かったと思います．高校生シンポジウム開催に室がプラズマ実習の機会を提供してくれました．

ご協力いただいた皆様に感謝申し上げます．来年度も同様

高校生は夏休みに大学の研究室で実習と研究指導を受けの取り組みで高校生シンポジウムを行いますので，どうぞて，その内容を発表形式にまとめ上げ，２０１９年９月２０日にご協力をよろしくお願いいたします．

東京大学の山上会館でその成果を発表しました．今回の参・事前プラズマ実習受入研究室一覧（下線は高校生が実習

加校は，文末の参加校一覧にある通り６校で，３２名の高校を行った研究室）

生と８名の高校教員の皆さんが参加されました．本学会関北海道大学（佐々木研究室），東北大学（安藤・高橋・小室３３

Journal of Plasma and Fusion Research Vol.96, No.1 January 2020研究室），宇都宮大学（東口研究室），筑波大学（坂本研究室），東京大学（吉田・齋藤・釼持研究室，高瀬・江尻研究室），日本大学（浅井研究室，荒巻研究室，高杉研究室），東京工業大学（近藤研究室，赤塚研究室），富山大学（波多野研究室），金沢大学（上杉・田中研究室），核融合科学研究所（吉村（信）研究室），名古屋大学（大野・梶田・田中研究室，豊田研究室），京都大学（門研究室），京都工芸繊維
大学（比村・三瓶研究室），大阪大学（上田研究室），兵庫
県立大学（永田・福本研究室，菊池研究室），広島大学（難波研究室，桧垣・伊藤研究室），愛媛大学（神野研究室，前原研究室），九州大学（出射研究室，花田研究室）
・参加校一覧（６校）
茨城県立水戸第一高等学校，江戸川学園取手高等学校，日本大学第一高等学校，日本大学豊山中学・高等学校，静岡
聖光学院高等学校，岡山県立倉敷天城高等学校■最優秀発表賞
大気雰囲気，大気圧中の誘電体バリア放電で発生したプラズマの発光パターン特性

を 直 径 70 mm の 円 筒 形 に 成 形 し，ガ ラ ス 板（厚 さ：

岡山県立倉敷天城高等学校うにしている．ガラス板と下部電極の上にのせたセラミッ

藤田紗矢，中島慶子，中西杏菜，迫田寛南

ク板（厚さ：3.0 mm）との間にはガラス製スペーサによっ2.0 mm）の上にのせ，円筒内部に水道水を蓄えて，発生するプラズマ柱が形成するパターンを上部から観察できるよて常に，厚さ 1.0 mm の空気層ができるようにした．空気層
１．はじめには，周囲の雰囲気と同じで，実験を行ったときの気温は

私たちは，プラズマという言葉を知っているものの，実26.4 ℃〜28.4 ℃，湿度は５７％〜６４％であった．上下の電極際にどのようなものか，どのような特徴があるのか知りた
いと考え，今回，プラズマ・核融合学会が募集した実習に参加した．実習内容は，大気雰囲気，大気圧中における誘電体バリア放電が形成するパターンの特性を，交流電源の電圧や周波数に変化にともなって調べる内容であった．これまでの先行研究で，希ガス雰囲気や大気圧よりも低い圧力での大気雰囲気中でのパターン特性は研究されているので［１〜４］，大気雰囲気，大気圧中でのパターン特性を明らかにすることを目的とした．
２．実験方法今回用いた誘電体バリア放電によるプラズマ発生装置の

図２

プラズマ柱の発生及び消滅する電圧の周波数依存．

写真と模式図を図１に示す．上部電極側は，ステンレス板

図１

誘電体バリア放電によるプラズマ発生装置の写真（左）と模式図（右）．

３４Journal of Plasma and Fusion Research Vol.96, No.1 January 2020

は電圧と周波数を変化させることのできる交流パルス電源

ル次元の測定等についての解析を行った．に接続し，電極間電圧を高電圧プローブ，電流を電流セン
サで測定し，それぞれの波形をオシロスコープで観測し３．結果と考察た．プラズマ柱のパターンが変化する様子は，上部に置い３．
１ プラズマ柱が発生，及び消滅する電圧の測定

た鏡に反射した像をディジタルカメラ（Nikon D5000 ISO

交流パルス電源の周波数を 2.0 kHz〜30 kHz まで変化さ6400）で撮影し，モニタによって観測するとともに，動画，せたときのプラズマ柱が発生，及び消滅したときにプラズ及び静止画（シャッター速度 1/10 秒〜1/40 秒）で記録しマ発生装置に印加した電圧の測定結果を図２に示す．希ガ

た．

ス雰囲気や大気雰囲気中低圧化で行われた文献の結果と比実験は，交流パルス電源の周波数を 2.0 kHz〜30 kHz の較して，発生・消滅する電圧ともに，大気雰囲気・大気圧間で変化させたときの，プラズマ柱が発生，及び消滅する中の方が高いことがわかる．また，電源周波数が低くなる電圧の測定と，電圧や周波数を変化させたときのプラズマとともに，プラズマ柱の発生する電圧，消滅する電圧とも柱のパターン変化を記録した．後者の実験から得られた画に高くなる傾向があることがわかる．一方，プラズマ柱が像は，フリーソフトである「Image J」［５］を用いて，プラズ消滅する電圧が低いのは，周波数が大きいときであり，こマ柱の数や間隔の測定，ボックスカウント法でのフラクタのことから，発生したプラズマ柱が誘電体上に帯電した電図３

図４

オシロスコープで観測したプラズマ発生装置に印加した電圧の波形（左 30 kHz，右 20 kHz）．

プラズマ発生装置に印加した電圧と形成されるパターン（上段；10 kV 拡大図は正六角形パターン，11 kV 拡大図は右上に正六角形・左下に正方形パターン），発生装置に印加した電圧（中段），発生装置に流れた電流．

３５

Journal of Plasma and Fusion Research Vol.96, No.1 January 2020

形成するパターン特性には差が見受けられることがわかった．さらに，振動数の低い 2.0 kHz〜5.0 kHz では，プラズマ柱の結合した図５のような迷路状のパターンが見られ，これを私たちは「ラビリンスパターン」と呼ぶこととした．
ラビリンスパターンが発生する仕組みは，誘電体表面に現れる電荷にはたらく斥力よりも，プラズマ柱の間にはたらく引力の方が強くなるためであると考える．
３．
３ 「Image J」による解析
電源周波数が 10 kHz，20 kHz，30 kHz の場合について，
図５ラビリンスパターン（右 2.0 kHz 14 kV，左 4.0 kHz 14 kV）．

発生したプラズマ柱の数と電圧の関係を示したグラフと，プラズマ柱の間の距離と電圧の関係を示したグラフを図６

荷の挙動に影響を受けていると考えられる．また，20 kHzに示す．おおまかな傾向としては，電圧が大きくなればなのとき，それらの傾向から大きくずれているのは，図３にるほど，プラズマ柱の数は増加し，逆にプラズマ柱同士の示すオシロスコープで観測したプラズマ発生装置に印加し間の距離が小さくなることが分かる．また，プラズマ柱のた電圧の波形から考えて，パルス波の形状がいびつになっパターンがランダムから正六角形，正方形へと変化する電ているためであると考えられる．これは電源装置の都合

源 周 波 数 30 kHz，電 圧 9.0 kV〜11 kV の 場 合 に お い て上，やむをえないことであり，この後で報告する，プラズは，発生するプラズマ柱の数は３倍以上になっているが，マ柱のパターンで，激しく泡立つようになるのも，これがプラズマ柱間の距離は 0.5 mm 程度しか小さくなっていな原因であると考えられる．

い点が興味深い．これについては，円内に点を正六角形や３．
２ プラズマ柱のパターン変化

正方形に配置し，シミュレーションをしてみたいと考え電源周波数が30 kHzのときの，プラズマ発生装置に印加る．20 kHz の場合が，点が多いにもかかわらず，距離が大する電圧とプラズマ柱が形成するパターンの関係を図４にきいのは，解析の際に，数は解析に用いた「Image J」が細示す．プラズマ柱が発生し始める 9.0 kV で，そのパターンかいプラズマ柱まで自動的にカウントした一方で，距離をはランダムであるが，電圧を増加させると，10 kV では正測る際には，私たちが目で点と点を結んで距離を計算する六角形のパターンを，11 kV で正六角形と正方形の共存パため，細かい点をプラズマ柱として線を結ばなかったためターンを形成することが観測できた．これら電圧の増加にであると考えられる．一方，ラビリンスパターンについてともなうパターン変化は，文献［２］で報告されている大気

は，点が独立しておらず，同様の解析が困難であるため，雰囲気中低圧化（300 Torr）の変化と同じであり，電荷の「Image J」の中のボックスカウント法によるフラクタル次間にはたらく斥力と，プラズマ柱の間にはたらく引力によ元の測定を行った．結果は，すべてのラビリンスパターンる相互作用の結果であると考えられる．興味深いのは，電で 1.6 前後の値を得ることができたことから，ラビリンス流のピークのあとの細かく振動している部分がプラズマ柱パターンが自己相似形をしている可能性が示唆できるが，の発生する部分であり，それゆえ，プラズマ柱が最も密に確証とするためには，文献［６］で磁区のパターンについて現れる11 kVが，ピークが広がっている点である．一方，電行っているのと同様な解析を行うなど，さらなる検証が必

源周波数が 20 kHz，10 kHz では電圧を変化させても常に要である．

ランダムなパターンであり，30 kHz のときのような規則性
４．まとめは見受けられなかった．30 kHz と 10 kHz とでは，発生・消滅する電圧に大きな差は見られなかったが，プラズマ柱が図６

今回の研究から次のことがわかった．

各周波数における発生したプラズマ柱の数と電圧の関係（左）とプラズマ柱の間の距離と電圧の関係（右）．

３６Journal of Plasma and Fusion Research Vol.96, No.1 January 2020

■最優秀口頭発表賞「金属劣化の指標としてのアボガドロ定数の応用」① 大気雰囲気，大気圧中であっても，希ガス雰囲気中と同様に誘電体バリア放電によるプラズマを観察でき

茨城県立水戸第一高等学校

た．

化学部

② プラズマ柱のパターン変化において，文献と同様の正２年

柳田有貴子

六角形や正方形のパターンを確認できた．
アボガドロ定数 !! は，新しく改定されたが，本研究で③ 周波数が低ければ，電荷による斥力よりも，プラズマは従前の旧定義に基づいて研究を行っている．

柱同士の引力が勝り，ラビリンスパターンを生じる．
これは自己相似形の可能性がある．

１．動機及び目的

今後は，プラズマ柱間の相互作用を考慮して，力を及ぼし合う点を平面上に配置するシミュレーションを行い，今現在の金属劣化を評価する方法は非常に難解であり，高回得られた結果と比較したいと考える．また，ラビリンス

度な専門性が必要であるため，より簡易な金属劣化の評価パターンにおいては，それが自己相似形をしているかどう方法が必要である．

かの確認をしてみたいと考えている．さらには，市販され簡易な評価方法があるか考えた時に，高校の授業で，!!ているネオン管の電源装置を使い自作した装置で，私たちについて学習した．!! の再現値 !!! は純粋な物質であれの高校でも誘電体バリア放電によってプラズマを発生させば，どのような物質であっても，同じ値 6.02×1023 mol−1てみたいと考える．

をとる．したがって，純粋な金属が劣化するとともに，!!!
もまた変化すると考えられる．

謝

本研究では，色々な金属から再現値 !!!を容易に再現で辞きる方法を確立し，それらを金属劣化の指標として利用で本研究を行うにあたり，兵庫県立大学の菊池祐介先生よきるかを評価した．

り，熱心にご指導をいただきましたことを深く感謝申し上げます．また，今回，学会誌への寄稿を薦めてくださった
プラズマ・核融合学会関係者の皆様にも深く感謝申し上げ

２．実験ます．

・器具
電子天秤（SHIMADAZU LIBROR EB‐
３３０H），10 mL メ
参考文献

スシリンダー，デジタルノギス（BIG MAN，BM-803），［１］T. Shirafuji et al., Appl. Phys. Lett 83, 2309 (2003).
［２］L. Dong et al., Appl. Phys. Lett 90, 031504 (2007).
［３］W.Fan et al., Phys. Plasmas 17, 113501 (2010).
［４］Sergy N. Abolmasov et al., IEEE Trans. Plasma Sci. 17,2090 (2011).
［５］井深真治：プラズマ・核融合学会誌 81, 57 (2005).
［６］Bao-Shan Han et al., Phys. Rev. B 66, 01443(2002).

鉄 Fe 釘（38 mm），鉄 Fe 釘（90 mm），鉄 Fe 釘（錆が無い・少ない・多い），銅 Cu 釘（38 mm），マグネシウム Mg テープ・溶媒
水，ヘキサン（関東化学，鹿１級），ジエチルエーテル（関東化学，鹿１級），グリセリン（関東化学，１級），エチレングリコール（関東化学，特級），キャノーラ油・操作!．アボガドロ定数の算出実験
図１に，Fe 釘，Cu 釘，Mg テ ー プ を 示 し た．Fe 釘（38 mm），Cu 釘（38 mm）を，水 7 mL の 入 っ た 10 mL
メスシリンダーに３本加え，質量と体積（目盛の１０分の１まで）を測定した（図２）．Mg テープは，長さを 10 cm程度に切り，質量を測定した．体積はデジタルノギスにより，体積を測定した．各金属の原子量と格子定数から，各金属の !!!を算出した．これらの操作を４０回行い，その平均

図１３７

実験で用いた Fe 釘，Cu釘，Mg テープ．

図２

Fe 釘と Cu 釘の質量と体積を測定する装置．

Journal of Plasma and Fusion Research Vol.96, No.1 January 2020

値 ")# を求めた．

"．使用する溶媒の評価実験

したがって，体心立方格子，面心立方格子，六方最密構造を有する金属の ")#は そ れ ぞ れ，式（６），（７），及 び

水，ヘキサン，ジエチルエーテル，グリセリン，エチレ（８）で表現される．それら ")#から ")#を算出した．

ングリコール，キャノーラ油と粘度の異なる６つの溶媒をそれぞれ 8 mL ずつ用いて，Fe 釘（90 mm）の ")#を!と同様の手順で算出した．これらの操作を２０回行い，その平均
値 ")#を求めた．

#．金属劣化の指標となるアボガドロ定数の評価実験
図３に，錆の無い・少ない・多い Fe 釘を示した．錆の無い Fe 釘は３本，錆の少ない・多い Fe 釘は各１本で，")#を!と同様の手順で算出した．これらの操作を４０回行い，その平均値 ")#を求めた．

!#")#! # $)$（６）!#")#! %)%$（７）!#%$")#! " #)&'$（８）

３．結果と考察!．アボガドロ定数の算出実験
Fe 釘，Cu 釘，Mg テ ー プ の ")#は そ れ ぞ れ，
5.99×1023 mol−1 ，5.96×1023 mol−1 ，5.92×1023 mol−1 となった．")#と推奨値が非常に近いことから，金属から容易に ") に近い値を算出できることがわかった．

"．使用する溶媒の評価実験
図４に溶媒を変えたときの Fe 釘の ")#を示した．横軸は左から，水，ヘキサン，ジエチルエーテル，グリセリン，エ
図３

チレングリコール，キャノーラ油を表している．水の ")#実験で用いた釘．とエラーバーが，最も ")に近い値となり，溶媒に最も適し・原理ているといえる．

金属の質量)とモル質量 ! を用いて，物質量(は式（１）で表現される．
(! )
!

（１）

体心立方格子，面心立方格子，六方最密構造の３つの単位格子を有する体積 #の金属に含まれる金属の原子数 "はそれぞれ，式（２），（３），及び（４）で表現される．
#"! #$$（２）#"! %%$

（３）

#
%$
"! "#
&'
$

（４）
図４

ここで，$，%は体心立方格子，面心立方格子の格子定

溶媒を変えたときの Fe 釘の NÁ．

数，&，'はそれぞれ，六方最密構造の底面の辺及び高さの表２に各溶媒の体膨張率・粘性率を示した．

格子定数である．$〜'の値を表１に示した．
各種金属試料に含まれる金属の原子数 "と物質量(は式グリセリン，エチレングリコール，キャノーラ油は，実（５）で表現される．

験の過程でメスシリンダーの内側にかなり付着した．また，溶媒を注いだときに生じる気泡が溶媒中に残ってしま(! "#")
表１

い，気泡による体積誤差が生じた．これらの溶媒は粘性が（５）大きく，評価する溶媒として適さないと考えた．さらに，
Fe，Cu，Mg における単位格子の格子定数．

金属FeCu単位格子
体心立方格子面心立方格子Mg

六方最密構造ヘキサンとジエチルエーテルは体膨張率が大きいといえ格子定数（Å）

る．室温の変化の影響を受けやすいために，体積誤差が生$!#!
(''%!$!
'"
&&!$!
#"!
'!&!
#""

じ，エラーバーが大きくなる原因となると考えられる．し
たがって，適した溶媒は水であることが示唆された．

３８

Journal of Plasma and Fusion Research Vol.96, No.1 January 2020

表２

各溶媒の体膨張率・粘性率．

溶媒水
ヘキサン
ジエチルエーテル
グリセリン
エチレングリコール
キャノーラ油体膨張率］℃）［10−3K−1（0.207（２０）1.283＊（２０〜２５）
1.656
（２０）
0.505
（２０）
0.638（２０）0.295＊（２０〜２５）■最優秀ポスター発表賞「プラズマの変化を耳で感じよう」

粘性率
［cP］
（℃）
1.002（２０）
0.320
（２０）
0.243（２０）1499（２０）
17.33（２５）

江戸川学園取手高等学校

２年

田口みなみ，村上祐子，内藤伸治，深尾柾

動機及び目的
核融合発電は，現在人類が抱えるエネルギー問題，環境問題を解決できると期待されている新しい発電方法である．しかし，この核融合発電を実現するには，１億度以上に達する超高温のプラズマを強力な磁場で閉じ込めて維持する必要がある．このプラズマの物理的性質をよく知るた

43
（３０）

め，我々は自作のコイルを TST-2 球状トカマク装置の様々な場所に設置し，装置内で発生したプラズマが壊れるまで!．金属劣化の指標となるアボガドロ定数の評価実験にどのような磁場の変化があるかを計測・比較することと

図５に Fe 釘 に おけ る 錆 の 付 着 量 と !!!の 関 係 を 示 しした．しかし，グラフを見るだけでは微細な違いを区別すた．横軸が左から，錆の無い Fe 釘，錆の少ない Fe 釘，錆ることは難しい．そこでプラズマから発生した磁場の揺らの多い Fe 釘を表している．!!!の値は，錆の量とともに増ぎを音の周波に変換することで，見ることだけでは判断し加することが示された．

づらい微細な位相差を解析した．

４．考使用したもの

察

金属は錆により表面の凹凸が増加する．よって金属をメTST-2 球状トカマク装置，紙筒，アルミ箔，導線，BNC

スシリンダーに入れる際に生じる気泡が付着したままにな端子り，釘の体積が本来よりも大きく見積もられると考えた．
したがって，錆による !!!の増加は，空気の付着と混入が原方因であると示唆された．

法
自作のコイルを用いることで，プラズマの引き起こす磁場の揺らぎを，電圧の変化として観測する．また，その測５．結論

定結果のグラフを音声へと変換し，プラズマの揺動を感覚

今回の実験から，各種金属におけるアボガドロ定数を容的に理解することをめざした．

易に算出できる方法を確立し，その方法で用いる溶媒に実験１は，水が適していることがわかった．
また，金属劣化の指標としてアボガドロ定数を利用でき紙筒に導線を巻き，その導線の両端を残して全体をアルることが示された．

ミ箔で覆ってコイルを作成し，コンピュータとの接続のために，BNC 端子を取り付けた（図１）．作成したコイルを参考文献

ドーナツ状にプラズマを発生させられるトカマク装置の窓に次のように設置し，配線した（図２）．

［１］サイエンスビュー 化学総合資料 四訂版（実教出版，
２０１８）．
［２］日 本 化 学 会 編：化 学 便 覧 基 礎 編!，改 訂５版，（丸善，２００４）．

コイル０：コイルを窓と垂直に設置した．
コイル１：コイル０と同じ窓に９０度向きを変えて設置した．
コイル２：トカマク装置の中心に対してコイル０と９０度ずらした位置にある窓に垂直に設置した．
そして，トカマク装置を作動させ，プラズマから発生した磁場の変化を，電磁誘導により生じたコイルの誘導起電力として計測した（図３）．ここで，横軸の 0.005 s〜0.015 sの間の信号はプラズマを閉じ込めるために発生させた磁場でありプラズマからの信号ではなく，その後に計測されている振動がプラズマの揺動となる．

図５

Fe 釘における錆の付着量との関係．

３９

Journal of Plasma and Fusion Research Vol.96, No.1 January 2020

図１

自作したコイル．

図３

コイルに生じた誘導起電力．

コイル０
コイルを垂直に設置
コイル１
９０度向きを変えてコイルを設置
コイル２
トカマク装置の中心に対しコイル０の位置から９０度動かした位置にコイルを設置
ゼロ図２

設置したコイルの様子．

実験２
実験１で出た値のグラフを音声データに変換し，ステレ

図４

オで音を再生 し，左 右 の 耳 か ら 聞 こ え る 音 を 比 較した

変換した音声データ．

（図４）．図４の上図はコイル０とコイル１の磁場の変化，
下図はコイル０とコイル２の磁場の変化を表す音声データ

そして３つの測定結果に共通した揺動も確認できた．すのグラフである．

なわち，プラズマ発生から消滅の少し前までの磁場は安定

実験１で求めた起電力は積分すると磁場の大きさの変化しており，消滅するときに大きなプラズマの大きな揺動がを表すグラフとなるが，今回は磁場がどのような不安定性観測される．この消滅する前の大きな揺動を不安定なプラを持っているのか調べるため，より磁場の速度変化が強調ズマの壊れる前兆として，磁場の向きや位相差に注目しつされる形にした．

つ，振動をより詳細に分析できればプラズマが壊れるのを防げるかもしれない．

考察謝

コイル０とコイル１の測定値の違いは，方向性の違いに辞よるものであり，磁場は向きをもつベクトル量であること

大変お忙しい中にも関わらず，温かいご指導を頂いた，を示している．コイル０とコイル２の測定値の違いは場所

東京大学大学院新領域創成科学研究科複雑理工学専攻准教の違いによるものである．位相差が確認できたことで，揺授の江尻晶先生をはじめとする東京大学の方々にこの場を動の到達時間に違いが生じたことがわかるため，揺動は伝お借りして，感謝申し上げます．

搬していることを示している．

４０

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化学部

水戸一高化学部です．１人１テーマで研究を行っていますが，お互い意見を出し合いながら日々活動しています．
少人数ではありますが，熱心に活動しています．

!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

私たちは，今回，兵庫県立大学工学部・菊池祐介先生御指導のもと，初めてプラズマに関する実験を行い，科学的な解析の手法を学ばせてもらいました．今回の研究で最も印象に残っていることは，プラズマが発する光とラビリンスパターンの美しさです．高校ではできない研究を体験させてもらい，とてもワクワクしました．ありがとうございました．
私たちは今回の研究の他にも，モデルロケットについての制作と研究も行っているので，機会があれば，プラズマロケットについての研究も行ってみたいと思います．

茨城県立水戸第一高等学校

江戸川学園取手中・高等学校
最初，プラズマについて全く知らなかった私達は，いろんな人々からの支えの下，多くのことを教えていただきながら，実験を通して少しずつプラズマのことを学んでいきました．そして，最終的には高校生シンポジウムで発表できるだけのプラズマの知識を習得することができました．今回の機会をさらなる成長につなげていきたいと思います．

!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

モデルロケット研究班）!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

（別名!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

岡山県立倉敷天城高等学校プラズマ研究班!!!!!!!!!!!!!!!!

!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

４１