2024年度「女子学生チャレンジプロジェクト」に採択されたチームの中から工学部1回生・清水 愛花さんたちのチームに密着取材！！第2弾レポートをお届けします。
第1弾レポートはこちら。

実験とシミュレーションの結果から、プラズマ光線湾曲の原因解明をめざす

1000Pa（パスカル）に減圧した真空容器内で発生させたプラズマ光線が、なぜ上向きに湾曲するのか解き明かそうとしている学部1回生5人による本チーム。主に清水さんが実験を行う一方で、英語論文をはじめ理論の情報を集約する担当、シミュレーションに落とし込むための基礎方程式を考える担当、シミュレーションに使うソフトを探して調査する担当、実際にソフトを操作する担当など、役割分担しながらプロジェクトを進めています。

シミュレーションソフトに選んだのは、「Ansys Fluent（アンシス フルーエント）」というソフトです。海外の大学では教育目的で使われることが多く、学生なら無料版が使える上、熱を視覚化することに優れているため使用することを決めました。

気体の電離度の方程式に関係する温度についてシミュレーションを行いましたが、プラズマ光線がその場にとどまる根拠が足りていないことに気付きました。今回はプラズマを熱源としてしか捉えていなかったため、今後はプラズマがどれだけのエネルギーを発生させ、どれだけの熱を伝えているのかなどのデータも実験で取り、シミュレーションに反映していこうと話しています。

プロジェクト期間内に掲げたゴールは、シミュレーションでの予測と実験でのプラズマの形状を一致させること。方程式を立てるための要素が足りていないことが明らかになったため、両者の違うところを探し出し、シミュレーションの精度を上げていく作業を進めていきます。

プロジェクト終了後の報告会での動画はおってHPにて公開予定ですので、お楽しみに！

全員が1回生で、まだ授業でも実験を手がけていなかったメンバーたちは、テーマとなったプラズマの美しい現象を目の当たりにできたことに感激したそう

シミュレーションソフト「Ansys Fluent」を操作する様子。「みんなで理論やシミュレーションについて話し、解明へと近づいていくプロセス自体が楽しく学びになっている」と清水さん