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論文

Fluctuations and the many-body Lyapunov exponent

D.M.Barnett*; 田島 俊樹*

Physical Review E, 54(6), p.6084 - 6092, 1996/12

https://doi.org/10.1103/PhysRevE.54.6084
 被引用回数：11 パーセンタイル：48.01(Physics, Fluids & Plasmas)

非熱平衡状態にある希釈溶液あるいは不磁化プラズマに対するN対のリアプノフ指数に対する理論的な表式が導かれた。特に、リアプノフ指数が、系の揺動を記述する相関関数の時間積分の関数であることが初めて示された。さらにこの理論を一成分プラズマに適用し、粒子間の強結合相関効果を取り入れた粒子-粒子、粒子-メッシュ粒子コードの結果と比較し、プラズマパラメータに対するリアプノフ指数の依存性を導いた。

論文

Relativistic incoherent Thomson scattering spectrum for generalized Lorentzian distributions

内藤 磨; 吉田 英俊; 波多江 仰紀; 長島 章; 的場 徹

Physics of Plasmas, 3(4), p.1474 - 1476, 1996/04

https://doi.org/10.1063/1.871740
 被引用回数：6 パーセンタイル：24.7(Physics, Fluids & Plasmas)

インコヒーレント・トムソン散乱計測の適用範囲を、一般化されたローレンツ分布で表される非熱平衡プラズマにまで拡張した。ここで得られた完全相対論的スペクトルの解析的表式の適用により、高エネルギーテイル成分の存在下でもバルク電子の温度をより頑健に推定できる可能性が高まった。

論文

Numerical simulation of collision induced energy transfer between metastable states and translation

西村 昭彦; 柴田 猛順

Atomic Collision Research in Japan, No.19, p.57 - 58, 1993/09

重金属原子間の衝突では、原子励起・並進運動間のエネルギー移動が生じる。原子蒸気の膨張冷却過程をシミュレーションするため、準安定準位と並進運動間のエネルギー移動を表すモデルを考案した。このモデルを直接シミュレーションモンテカルロ法に組み込みシミュレーションを行なった。例としてガドリニウムの5つの準位(0,215,533,999,1719cm$$^{-1}$$)をとりあげた。初期状態は、並進温度1000Kとし総ての粒子が0cm$$^{-1}$$にあるとした。全衝突のうち非弾性衝突は0.5とした。衝突がすすむにつれて初期状態の非平衡状態は次第に緩和し定常状態になった。定常状態における準安定準位密度分布をボルツマンプロットすると直線関係が得られ原子励起温度694Kが得られた。並進温度は、692Kであり、両方は熱平衡にある。ここで考案したモデルを直接シミュレーションモンテカルロ法に組み込むことで熱平衡過程をシミュレーションできることが分かった。

論文

Thermal ion-molecule reactions in oxygen-containing molecules. Ion-molecule clustering reactions in trioxane

熊倉 稔; 伊藤 彰彦; 林晃 一郎*; 杉浦 俊男

Int.J.Mass Spectrom.Ion Phys., 30(3-4), p.331 - 343, 1979/00

トリオキサンにおけるクリスタリング反応は飛行時間型質量分析計を使用して研究した。クラスターイオンとして(CH$$_{2}$$O)$$_{n}$$H$$^{+}$$(n=3~9)が生成される。CH$$_{2}$$OH$$^{+}$$および(CH$$_{2}$$O)$$_{2}$$H$$^{+}$$によって開始される反応の第一段階プロセスは三次反応機構であり、又第二段階プロセスは二次反応機構で進行することが明らかになり、更に(CH$$_{2}$$O)$$_{3}$$H$$^{+}$$の初期プロセスは三次反応であり、その後期プロセスは二次反応機構であった。トリオキサンにおける三次クリスタリング反応の反応速度定数は簡単な構造の化合物の場合における反応速度定数よりも2~4桁位大きいことが判明した。なおこれら実験的に求められた反応速度定数はクラスター分子の振動の自由度の数を考慮した理論式から算出した値とほぼ一致することが明らかになった。クラスター反応においてはクラスター分子の分子構造がイオンの安定性に関係していることが推定された。

論文

Thermal ion-molecule reactions in oxygen-containing molecules, Condensation elimination and addition reactions in simple aliphatic ketones

熊倉 稔; 杉浦 俊男

J.Phys.Chem., 82(6), p.639 - 643, 1978/06

脂肪族ケトン化合物として簡単な分子構造のものについてJ-O-F質量分析計を使用してイオン-分子反応を研究した。電子衝撃によって生成される主なイオンのイオン化ポテンシャルおよび出現電圧はRPD法によってイオン化効率曲線から快定された。ケトン化合物からのRCOR$$^{1}$$$$^{+}$$は縮合-脱離反応によって中性分子にプロトン、アルキルイオンおよびアシルイオンが結合した生成物を生ずる。RCO$$^{+}$$は附加反応によってアシル化イオンを生成することから明らかになった。RCOR$$^{1}$$$$^{+}$$とRCO$$^{+}$$によるアシルイオン移動反応の速度定数はアルキル基の炭素数の増加と共に増大し、RCOR$$^{1}$$の速度定数はRCO$$^{+}$$のそれに比較して著しい。これらは中性分子の分極率の効果によって説明できる。一方RCO$$^{+}$$は縮合-脱離反応によってアルキルイオン化分子を生成しイオンの反応性は分極率および運動エネルギーに依存した。

口頭

電子線照射を利用した炭素系触媒材料の作製技術

太田 智紀*; 萩原 時男*; 杉本 雅樹; 山本 春也; 越川 博; 八巻 徹也

no journal, , 

固体高分子形燃料電池は次世代のクリーンエネルギーシステムとして注目を集めており、その製造コスト削減に向けて白金に代わる触媒の研究が盛んである。含窒素炭素系触媒は白金代替材料として期待されているが、触媒性能の発現に必要とされる窒素をグラフェン炭素に効率よく導入できる作製方法は確立されていない。本研究では、炭素源のフェノール樹脂をアンモニア中で電子線照射しながら炭素化することで、より高濃度に窒素を導入できると考え、雰囲気を制御し300$$^{circ}$$C以上の高温下で電子線照射が可能な装置開発を行った。その結果、2MeV電子線の吸収による発熱や、雰囲気ガスの除熱に影響されずに、設定温度に対して$$pm$$2$$^{circ}$$Cの範囲で照射可能であることが確認できた。

口頭

電子線照射による非平衡反応を利用した炭素系カソード触媒への窒素導入

杉本 雅樹; 太田 智紀*; 山本 春也; 越川 博; 八巻 徹也; 萩原 時男*

no journal, , 

白金代替材料として期待される炭素系触媒の酸素還元活性は、グラフェン状炭素の一部が窒素原子に置換した構造に起因している。しかし、有機高分子と含窒素化合物との混合物、あるいは含窒素高分子を炭素源として焼成する方法では、炭素のグラファイト構造と窒素導入量はどちらも焼成温度により変化し、それぞれを独立に制御することは困難である。そこで本研究では、アンモニア(NH$$_{3}$$)下での電子線照射により、炭素系触媒への窒素の導入を試みた。試料は、グラファイト化を促進する塩化コバルト(II) (CoCl$$_{2}$$)を最大10wt%添加したフェノール樹脂に、1vol% NH$$_{3}$$雰囲気、400$$^{circ}$$Cで加熱しながら2MeV電子線を6MGy照射した後、N$$_{2}$$中、800$$^{circ}$$Cで焼成することで作製した。X線光電子分光スペクトル測定の結果、CoCl$$_{2}$$無添加のフェノール樹脂から得られた炭素粉末にはほとんど窒素が認められなかったのに対し、5wt% CoCl$$_{2}$$添加の場合には窒素の原子分率は0.5%であった。CoCl$$_{2}$$添加フェノール樹脂を原料としてNH$$_{3}$$下で電子線照射するという新しい手法によって、窒素を導入することができた。

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