研究内容
非平衡な要素が集まった系が集団としてどのような現象を見せるのかに興味を持っています。例えば、粒子サイズが非常に大きく熱緩和が無視できる粉体系や、粒子がエネルギーを消費して自己駆動するアクティブマターといった系などです。
現在は、アクティブマターに磁場を印加して集団運動の応答を測定する実験を、バクテリアとコロイド系で行っています。
研究の副産物
アクティブ系に磁場を印加して観察する実験系を設計・制作しました。
カメラ関連
- USBカメラ（genicam）および高速撮像カメラ（FASTCAM）を制御して、撮影するコードの作成です。これを使い、後で記述するコイル周りのデバイスと同時に制御します。
- 前者はPython、後者はC++を用いて作成しました。
コイルの作成
- サンプルに磁場を当てて顕微鏡観察するために、コイルを作成しました。
- ただ、サンプルに一様磁場を当てる関係で空芯コイルを使う一方で、強い磁場を狙う…というようなことを考慮する必要があります。しかし、闇雲に巻き数を増やしたり高電流を流したりすると、電源のスペックが不足したり、コイルが焼けたりしてしまいます。
- そこで、コイルの発熱および冷却（熱拡散）についての計算を行い、電源のスペック内で十分強い磁場を出せるが焼けない…というようなコイルを設計しました。
コイルの制御
- 本研究を進める上で、サンプルに磁場を当て、サンプルの観察を磁場モニタリングをする必要があります。そのような事ができる制御コードを作成しました。
- デバイス（コイル電源およびコイル出力をモニタリングするデータロガー）はSCPI&VISA通信で制御します。
- さらに、カメラと併せて並列処理で各デバイスを制御することで（実はVISAの仕様の関係でこれがかなりの曲者です）、上記の計測実験を実現しました。
CADデータの作成
- 顕微鏡本体とコイル等が干渉しないように、CADで各パーツを設計しました。
- そのほか、実験小物（例えばチューブ立てやコイル巻線器など）も作成しています。