萌芽研究
超短パルスレーザによる気体中電界の非侵襲計測手法の開発
2023年7月掲載
| 研究者 | 東京大学 中村 信さん(博士課程枠) |
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※上記肩書きは、採択時のものです
また本HPでの当該情報の公開についてご了承をいただいている題目のみ掲載しています
電界測定の高精度化に世界に先駆けて成功。放電プラズマ中の電界測定により、電力機器の設計への応用や、現場での測定による機器診断につなげることを目指しています。
研究者として成長できる貴重な機会
Q.「パワーアカデミー研究助成」に応募したきっかけをお教え下さい。
修士２年の時に当時の指導教員に勧められ、パワーアカデミー産学交流会（ミート・ザ・ドクター）に参加したことがパワーアカデミー活動と初めて接する機会でした。その中で、教員だけでなく、博士課程に進む学生にも研究助成いただけるシステムがあることを知りました。学生のうちに研究計画を自ら立案し、それにより外部の研究資金を獲得し、積極的に成果を報告できることは研究者として成長できる非常に貴重な機会と捉えました。日本学術振興会の特別研究員制度（学振）と併用できることも応募のきっかけとなりました。
高精度の校正手法や測定における指針を提案
Q.研究内容をお教え下さい。
電力機器の設計には、機器中での放電を抑制するため、電界の把握が必要となります。電界を測定する手法として、その場を乱すことなく、高い時間・空間分解能で精度よく測定できるものが求められています。近年、電界誘起第二高調波発生を用いた手法がアメリカで提案され脚光を浴びています。この手法は、測定対象の電界に高強度のレーザを集光し、生じた第二高調波（光）から電界を測定するものです。比較的簡便な装置で、高感度で電界を測定できるため、瞬く間に全世界で追試や拡張実験が行われました。そのような流れの中で、校正と呼ばれる、測定した第二高調波と知りたい電界の大きさの対応関係の検証や、測定法として適用範囲の把握が必要となってきました。そこで私は電界誘起第二高調波発生を用いた電界測定手法の開発を目的として、精度の良い校正手法の提案や測定における指針を示しました。
放電プラズマ中の電界が高い精度で測定可能に
Q.現在までの研究成果と今後の展開についてお教え下さい。
今回、パワーアカデミー研究助成を活用した研究を通じて、測定において必要不可欠であった、第二高調波に対する電界の校正手法を世界に先駆けて提案し実証しました。第二高調波から電界を推定する手法を考案し，放電プラズマ中の電界を高い精度で測定することができました。また、レーザの特性と測定感度の関係性を明確化することで、測定対象に応じた使い方の指針を示しました。今後の展開として、放電プラズマ中の電界計測を行うことで電力機器の設計への応用や、現場での測定による機器診断につなげていきたいと考えています。
有益だった産学間コミュニケーション制度
Q.最後にひとことお願いします。
パワーアカデミー研究助成により、研究計画の立案から成果報告までの貴重な経験をさせていただき感謝しています。中でも企業に「知りたいこと」や「ほしい情報」等を相談できる産学間コミュニケーション制度はとても有益で、貴重な機会となりました。就職した研究機関でもこの経験を活かして研究業務を進めていきたいと思います。 研究には、自ら計画を立て、実行し、その成果を発表する一連のプロセスがありますが、そのプロセスに大きなやりがいや面白味があると思っています。博士課程では主体的に希望する研究を行うことができますし、博士課程に進んだことで就職に困るということはないと思います。後輩の皆さんにはパワーアカデミーの助成金や、卓越大学院のプログラムなどを活用して博士課程に進み、様々なことに挑戦してもらいたいと思っています。
パワーアカデミー事務局