Japanese / English

1M902000

量子ビーム応用特論

Advanced Quantum-beam Applications

開講部

大学院理工学研究科 修士課程

開講学科

電気電子情報工学専攻

開講学年

1年次

開講時期

前期

単位数

2

単位区分

特修

系列区分

特論

講義区分

講義
教授西川宏之

授業の概要

 量子とは、電子、イオンなどの荷電粒子、電荷は持たない光子、中性子などの微小な粒子の総称である。これらは、我々を取り巻く自然界にあふれる光子を筆頭に、物質中の電子や地球を取り巻くオーロラの中のプラズマ状態にあるイオンなど、極めて身近な存在である。
 本講義がカバーするのは、量子をビームとして取り出し、制御することにより、モノの性質を調べたり、ものづくり、さらには医療分野に応用展開されている研究分野である。
 本講義では、量子ビームの発生・制御する技術を解説し、それらを利用して、他の技術では不可能な、「観る、創る、治す」といった機能がどのように実現されるかを探求する。

授業の目的

 量子ビームは、我々の生活をとりまくモノやコトにもはや不可欠な存在である。量子ビームを発生・制御する技術の基礎的知識を理解し、それらを利用して、他の技術では不可能な「観る、創る、治す」といった機能がどのように実現されるのかを理解し、自身で新たな技術を探求する力を身につける。

達成目標

1.光や荷電粒子など、量子の基本的な性質を説明できる。
2.量子ビームの発生・制御方法を説明できる。
3.量子ビームを応用した技術についての説明ができる。

授業で使用する言語

日本語

授業計画


【授業計画】【授業時間外課題(予習および復習を含む)】
1.イントロダクション
量子とは?量子ビームとは?我々をとりまく世界の量子、身近な量子。役に立っている量子についての紹介。
量子ビームについて事前調査。
2.光と荷電粒子。その粒子性と波動性について 光と荷電粒子の粒子性・波動性についての事前調査。配布資料の読み込み。
3.光ビーム技術1、ビーム発生のための光源(レーザ、プラズマ技術) レーザ、プラズマ技術についての事前調査。配布資料の読み込み。
4.光ビーム技術2、ビーム制御技術 ビーム制御技術についての事前調査。配布資料の読み込み。
5.光ビーム技術3、光学系の基礎 光学系の基礎についての事前調査。配布資料の読み込み。
6.荷電粒子1、電子・イオンビームの発生と制御 電子・イオンビームの発生と制御についての事前調査。配布資料の読み込み。
7.荷電粒子2、電子・イオンビーム光学系 電子・イオンビーム光学系についての事前調査。配布資料の読み込み。
8.量子ビームの物質との相互作用1、光と物質の相互作用 光と物質の相互作用についての事前調査。配布資料の読み込み。
9.量子ビームの物質との相互作用2、荷電粒子と物質の相互作用 荷電粒子と物質の相互作用についての事前調査。配布資料の読み込み。
10.量子ビームの物質との相互作用3、荷電粒子と物質の相互作用 荷電粒子と物質の相互作用についての事前調査。配布資料の読み込み。
11.量子ビーム応用1:分析、モノづくりのための光ビーム技術 分析、モノづくりのための光ビーム技術についての事前調査。配布資料の読み込み。
12.量子ビーム応用2:分析、モノづくりのための電子・イオンビーム技術 分析、モノづくりのための電子・イオンビーム技術についての事前調査。配布資料の読み込み。
13.量技術子ビーム応用3:最近のトピックス1、参加者によるプレゼンテーション 各自プレゼンテーションに関する調査・準備
14.量子ビーム応用4: 最近のトピックス2、参加者によるプレゼンテーション 各自プレゼンテーションに関する調査・準備
15.展示会(ナノ・マイクロビジネス展http://www.micromachine.jp/)見学およびレポート提出 展示会プログラムの事前調査

評価方法と基準

レポート40%および量子ビーム応用に関するプレゼンテーション60%により総合評価する。

教科書・参考書

パワーポイント資料配布、学術論文誌より文献を配布する。

履修登録前の準備

電気磁気学、光工学、電気電子材料、量子力学等の関連講義を復習しておくこと。

オフィスアワー、質問・相談の方法

火曜日4時限(事前にアポイントを取ってください)

環境との関連

環境に関連しない科目

地域志向

地域志向ではない科目

社会的・職業的自立力の育成

知識活用力を育成する科目
社会的・職業的自立力を育成しない科目

アクティブ・ラーニング科目

能動的な学修への参加を取り入れた授業が1コマ分以上

最終更新 : Sat Sep 24 08:34:10 JST 2016