Physics lab. 2010：プラズマ班

プラズマ班

■プラズマとは！？
　プラズマとは、電離している気体のことを言います。電離しているというとなじみがないかもしれませんが、簡単に言うと、中に含まれている粒子がイオンであったり、電気量を持っていたりする状態にあるということを指します。
　プラズマは固体・液体・気体に続く物質の第4態とも呼ばれており、固・液・気のどれとも性質が異なります。性質としては液体と気体の中間のようなふるまいをします。
プラズマというとなんだがビリビリして怖そうですが、実は身近なところにあふれています。例えば、照明器具として役立っている蛍光灯や夜の街を照らすネオンサイン、それから調理に欠かせない炎、極寒の空のロマン：オーロラもプラズマなのです。さらにはこわーい火の玉も実はプラズマかも…？蛍光灯やネオンサインは直流電源(電池など)を使って放電する直流放電という方法でプラズマを発生させており、プラズマ班ではこの直流放電でできるプラズマに磁場をかけたりするとどうなるか、というプラズマの応答を見る実験と火の玉ができる条件を探る実験をしています。

■プラズマをつくろう。＜直流放電編＞
　電流は抵抗が小さければ小さいほど流れやすいですが、大きければ大きいほど流れにくくなります。導線をつないだ2枚の金属板を離して向かい合わせにおいて2つの導線に電源をつないで回路をつくると、2枚の金属板(電極)の間には空気というものすごく電流の流れにくいもの(絶縁体)が置かれている状態になります。この2枚の電極にすごい高電圧をかけると、電極間に電流が流れます！(この電流を絶縁破壊電流といいます。)この絶縁破壊電流がすなわちプラズマを作るのです。蛍光灯はこのプラズマを使って光っています。
　プラズマ班では電流の流れているコイルを使ってこのプラズマに磁場をかけて、コイルの位置を変えるとプラズマがどう変化するかプラズマの応答を調べます。また、プラズマ中で磁石を回転させたときの応答も調べます。

■プラズマをつくろう。＜火の玉編＞
　火の玉の原因は諸説あると思いますが、電子レンジが物をあっためるのに使っているマイクロ波という電磁場の一種をつかって火の玉を作ることができます。電子レンジ内に炭素棒をいれてマイクロ波で加熱することにより火の玉を作ります。炭素棒の位置や形状などあらゆる条件を変えたときにできる火の玉の違いを調べます。

他の班：
　・生物物理班
　・流体ブラックホール班
　・一次元電子班
　・宇宙班
　・計算機班
　・リニアモーター班

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