希薄プラズマ解析の産業応用に向けた数理モデルと数値計算手法の深化

整理番号 2023a022
種別 一般研究-短期共同研究
研究計画題目 希薄プラズマ解析の産業応用に向けた数理モデルと数値計算手法の深化
研究代表者 川嶋 嶺(芝浦工業大学 工学部電気工学科・准教授)
研究実施期間 2023年10月31日(火) ~ 2023年11月2日(木)
研究分野のキーワード プラズマプロセス、イオンエンジン、プラズマシミュレーション、異方性拡散問題、Mixed Finite Volume Method、離散ガラーキン法
本研究で得られた成果の概要 本共同研究は半導体製造装置に代表される産業用プラズマ源や宇宙推進用イオンエンジンなどに現れる希薄プラズマ流の解析技術に焦点を当てたものである。プラズマ装置開発、数理科学研究、数値シミュレーションのスキーム研究、商用コードを含むプラズマシミュレーション開発を行う研究者らによる研究コミュニティを形成することで、数理科学から装置開発までの“縦”の分野融合を目指した。2日間にわたる研究会では7名による講演が行われ、海外研究機関に在籍する研究者を除いては、講演者はすべて現地対面での講演を行った。研究会では磁化されたプラズマの流れに現れる異方性拡散問題の数値計算上の問題について意見交換が行われた。この中で異方性拡散問題に対し、構造保存型数値解法という考え方が有用である可能性が示唆された。本短期共同研究における議論によって、異方性拡散方程式に対する構造保存型数値解法という新展開がもたらされた。数理科学、プラズマシミュレーション、そして装置開発という縦の連携を今後も活発なものとするべく、共同研究活動を継続していきたい。
組織委員(研究集会)
参加者(短期共同利用)
田上 大助(九州大学 マス・フォア・インダストリ研究所・准教授)
Chamarthi Amareshwara Sainadh(Faculty of Mechanical Engineering, Israel Institute of Technology・博士研究員)
袖子田 竜也(株式会社IHI 技術開発本部 技術基盤センター・主査)
山本 直嗣(九州大学 総合理工学研究院・教授)