業績情報

• Direct Combinational Measurements of the Electron Density and Electric Field in Secondary Streamer Discharge under Atmospheric-Pressure Air
  Yuki Inada; Tatsutoshi Shioda; Ryosuke Nakamura; Akiko Kumada; Mitsuaki Maeyama; Ryo Ono
  Physical Review Letters, 巻：135, 号：24, 2025年12月, ［査読有り］, ［筆頭著者, 責任著者］
  The electron density and electric field govern physical and chemical reactions in a secondary streamer discharge under atmospheric-pressure air. We present direct combinational measurements of these essential quantities and demonstrate their consistency by solving the continuity equation for electrons. The measurements enabled validity examination of previous computational studies and clarified contradictions; the prominence was a near-cathode phenomenon measured during primary-to-secondary transition, which caused unpredicted ionization inside the positive secondary discharge. The thorough comparison revealed that a fundamental governing mechanism to be established for the secondary discharge is current continuity.
  American Physical Society (APS), 研究論文（学術雑誌）
  DOI：https://doi.org/10.1103/5sv6-28qp
  DOI ID：10.1103/5sv6-28qp, ISSN：0031-9007, eISSN：1079-7114
• Turbulent self-quenching mechanism of high-temperature-gradient arc plasma in a converging–diverging cylinder: a numerical study　　　　　　　　　　　　　　　
  Masaya Shigeta; Yuki Inada; Yasunori Tanaka
  International Journal of Heat and Mass Transfer, 巻：250, 開始ページ：127291, 終了ページ：127291, 2025年11月, ［査読有り］
  Elsevier BV, 研究論文（学術雑誌）
  DOI：https://doi.org/10.1016/j.ijheatmasstransfer.2025.127291
  DOI ID：10.1016/j.ijheatmasstransfer.2025.127291, ISSN：0017-9310
• Two-dimensional spectroscopic measurement of hot air gas and residual arc for applicability examination of thermal and dielectric reignition theory in air switchgear installing splitter plate
  Yunosuke Hiraide; Akio Saitsu; Naoya Yamaguchi; Yuki Inada
  Journal of Physics D: Applied Physics, 巻：58, 号：34, 開始ページ：345206, 終了ページ：345206, 2025年08月, ［査読有り］, ［最終著者, 責任著者］
  Abstract
  
  This study experimentally investigated the influences of a hot gas and residual arc on current interruption failure in a modeled air switchgear installing splitter plates, using a four-wavelength spectroscopic imaging sensor for the judgement of thermal or dielectric reignition. Experimental results showed that the interruption failure was observed both inside and outside the arc-extinguishing box. The hot gas outside the box caused thermal reignition due to retention effects caused by combustion reactions, while the residual arcs inside the box caused not only thermal reignition but also dielectric reignition. These experimental results demonstrated that spatiotemporal dynamics of hot gas and residual arcs significantly influences the reignition phenomena in the air switchgears, which can not be directly explained by traditional reignition mechanisms.
  IOP Publishing, 研究論文（学術雑誌）
  DOI：https://doi.org/10.1088/1361-6463/adf755
  DOI ID：10.1088/1361-6463/adf755, ISSN：0022-3727, eISSN：1361-6463
• Experimental comparison of arc resistance and current limiting rate in low-current phase between SiO₂-sand and pure water in DC electric fuse
  Taihei Kobayashi; Naoto Kodama; Sota Nonoyama; Yasunobu Yokomizu; Yuki Inada
  Japanese Journal of Applied Physics, 巻：64, 号：7, 開始ページ：076002, 終了ページ：076002, 2025年07月, ［査読有り］, ［最終著者, 責任著者］
  Abstract
  
  This paper presents a direct-current (DC) arc quenching experiment using SiO₂-sand, a conventional DC arc quenching medium, under a 1.3 kA/100 V condition. Based on the experiment, we experimentally clarified that the drawback of the SiO₂-sand was its low-performance in the current limiting rate |di/dt| at a low-current phase. Therefore, through theoretical calculation of gas properties, we selected pure water (H₂O) as a novel arc quenching medium that can overcome the drawback of the SiO₂-sand. Then, we conducted a DC arc quenching experiment using H₂O under the 1.3 kA/100 V condition. As an experimental result, the H₂O utilization successfully increased |di/dt| at the low-current phase. For instance, |di/dt| under the H₂O condition was 1000 A ms⁻¹, which was higher than 200 A ms⁻¹ under the SiO₂-sand condition. This high |di/dt| under the H₂O condition arises from high arc resistance at the low-current phase. The present result is beneficial for improving the DC interruption performance of electric fuses.
  IOP Publishing, 研究論文（学術雑誌）
  DOI：https://doi.org/10.35848/1347-4065/ade83b
  DOI ID：10.35848/1347-4065/ade83b, ISSN：0021-4922, eISSN：1347-4065
• リニアモータを用いた革新的直流遮断器の実用性向上
  佐々木 怜音; 大西 亘; 兒玉 直人; 中野 裕介; 全 俊豪; 山納 康; 稲田 優貴
  電気学会論文誌D, 巻：145, 号：7, 開始ページ：506, 終了ページ：513, 2025年07月, ［査読有り］, ［最終著者, 責任著者］
  Institute of Electrical Engineers of Japan (IEE Japan), 研究論文（学術雑誌）
  DOI：https://doi.org/10.1541/ieejias.145.506
  DOI ID：10.1541/ieejias.145.506, ISSN：0913-6339, eISSN：1348-8163
• Two-dimensional electron density imaging of nanosecond-pulsed arc plasma in supercritical CO₂
  Tomohiro Furusato; Mitsuru Sasaki; Yuki Inada
  Journal of Physics D: Applied Physics, 巻：58, 号：25, 開始ページ：255203, 終了ページ：255203, 2025年06月, ［査読有り］, ［最終著者］
  Abstract
  
  Until now, the plasma parameters of supercritical (SC) fluids have remained largely unknown. In this study, two-dimensional electron density distributions were observed using Shack–Hartmann sensors for nanosecond-pulsed arc plasma in SC-CO₂ (7.38 MPa) and high-pressure CO₂ (1.59 MPa) generated in a 1 mm needle-to-plane electrode. The maximum electron density in SC-CO₂ reached 10²⁶ m⁻³, which was several times higher than that under the high-pressure CO₂ (1.59 MPa), and was several-order higher than that of a typical arc discharge under vacuum (10¹⁹⁻²² m⁻³) and the atmospheric-pressure gas phase (10²²⁻²⁴ m⁻³). We investigated difference of the electron density decay characteristics between the SC and high-pressure CO₂. The electron density for the SC CO₂ has a longer decaying time constant than the high-pressure CO₂, because the arc discharge under the SC CO₂ maintains the arc temperature due to radiative re-absorption and one-order-smaller diffusion coefficient of the SC medium in contact with the plasma than that of the high-pressure phase. The results provide a database for numerical simulations of the pulsed-arc discharge in SC CO₂ in the future.
  IOP Publishing, 研究論文（学術雑誌）
  DOI：https://doi.org/10.1088/1361-6463/ade1e7
  DOI ID：10.1088/1361-6463/ade1e7, ISSN：0022-3727, eISSN：1361-6463
• Concept Proof of Voltage Suppression across IGBT Application for Fuse‐Current‐Limiting Hybrid DCCBs
  Yuki Okegawa; Hu Long; Yubin He; Shungo Zen; Nozomi Takeuchi; Wataru Ohnishi; Yusuke Nakano; Naoto Kodama; Yuki Inada
  IEEJ Transactions on Electrical and Electronic Engineering, 巻：20, 号：12, 開始ページ：1973, 終了ページ：1981, 2025年05月, ［査読有り］, ［最終著者, 責任著者］
  Abstract
  
  DC power systems require reliable and cost‐effective DC circuit breakers (DCCBs). In a previous study, we introduced a hybrid DCCB featuring a current‐limiting fuse, insulated gate bipolar transistor (IGBT), and a varistor connected in parallel. However, this DCCB could not seamlessly mitigate IGBT voltage stress caused by factors such as the arc voltage induced by the fuse during current limitation, the transient recovery voltage during current interruption, and the source voltage. Traditionally, multiple IGBT connections in series have been utilized to address the risk of IGBT breakdown caused by overvoltage. However, this method may lead to voltage imbalances among the serially connected IGBTs, causing them to break. In this study, we present a novel commutation‐path design for DCCBs that incorporates a vacuum contactor (VC) connected in series with the IGBT, alongside a capacitor connected in parallel with the IGBT path. The inclusion of the VC reduces the voltage across the IGBT; the inclusion of the parallel capacitor also reduces it at the moment of current interruption. This new commutation path design enables the voltage across the IGBT to be suppressed below original design requirements throughout the entire interruption process. © 2025 The Author(s). IEEJ Transactions on Electrical and Electronic Engineering published by Institute of Electrical Engineers of Japan and Wiley Periodicals LLC.
  Wiley, 研究論文（学術雑誌）
  DOI：https://doi.org/10.1002/tee.70073
  DOI ID：10.1002/tee.70073, ISSN：1931-4973, eISSN：1931-4981
• Optical design of spectral filtering system in sequentially timed all-optical mapping photography for enhancing temporal resolution
  Keitaro Shimada; Kohei Azuma; Yuki Inada; Keiichi Nakagawa
  Review of Scientific Instruments, 巻：96, 号：5, 2025年05月, ［査読有り］
  Ultrafast imaging is crucial for understanding phenomena in the femtosecond to nanosecond time domains. Among ultrafast imaging techniques, sequentially timed all-optical mapping photography utilizing spectral filtering enables single-shot acquisition of ultrafast images with high spatial resolution and high quality. However, conventional designs based on Fourier optics struggle to achieve high temporal resolution while maintaining high pixel resolution, because the spatial-spectral dependence in this configuration makes laser wavelengths within each frame broad, resulting in longer exposure times. Here we propose an optical design that minimizes the bandwidth of laser wavelengths within each frame to achieve high temporal resolution by collimating the beam incident on the diffractive optical element. Numerical analysis showed that increasing the magnification of the imaging system before the diffractive optical element sufficiently narrows the bandwidth within each frame compared to the conventional designs. We experimentally demonstrated the effectiveness of the proposed configuration, achieving a bandwidth of 0.9 nm and a wavelength interval of 2.1 nm. These spectral properties enabled imaging with a 1.4 ps frame interval and an exposure time of 0.8 ps, which is 40% of the exposure time in the conventional Fourier configuration with similar setup parameters. Furthermore, the proposed configuration maintained a high pixel resolution of 480 pixels × 480 pixels for each of the five frames and was successfully applied to visualize laser ablation of glass. This article presents a highly spatiotemporally resolved imaging method for the detailed analysis of ultrafast phenomena such as laser ablation, shockwaves, and electric discharges.
  AIP Publishing, 研究論文（学術雑誌）
  DOI：https://doi.org/10.1063/5.0240730
  DOI ID：10.1063/5.0240730, ISSN：0034-6748, eISSN：1089-7623
• Massive, long-time generation of OH(X) in ball lightning discharge
  Y. Shibuya; M. Maeyama; Y. Inada
  Physics of Plasmas, 巻：32, 号：4, 開始ページ：042110, 2025年04月, ［査読有り］, ［最終著者, 責任著者］
  Three-dimensional dynamics of an OH(X) density and gas temperature in a ball lightning discharge were measured by broadband UV absorption spectroscopy. The maximum radius of the OH(X) density distribution was 40 mm, and the absolute number density remained approximately 1022 m−3 even at 35 ms after the energy input to the discharge was completed. The density profiles of OH(X) revealed that the density in the outer region of the discharge was higher than that in the central region during the energy supply to the discharge. Conversely, the central temperature was higher than the outside. The ball lightning discharge was found to be capable of producing 3×1014 molecules of OH(X) per 1 W, which is about 1000 times more efficient than corona and dielectric-barrier discharges in the atmospheric pressure air. The ability of the ball lightning discharge to supply large amounts of OH radicals for long time periods presented the possibility of its wide application as a plasma source for the decomposition and control of pollutants in the atmospheric pressure air.
  AIP Publishing, 研究論文（学術雑誌）
  DOI：https://doi.org/10.1063/5.0251196
  DOI ID：10.1063/5.0251196, ISSN：1070-664X, eISSN：1089-7674
• Single-shot ultrafast multiview imaging based on temporal wavelength division for capturing volumetric dynamics in femtosecond to nanosecond timescales　　　　　　　　　　　　　　　
  Keitaro Shimada; Yuki Inada; Keiichi Nakagawa
  Real-time Measurements, Rogue Phenomena, and Single-Shot Applications X, 開始ページ：12, 終了ページ：12, 2025年03月, ［査読有り］
  SPIE, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  DOI：https://doi.org/10.1117/12.3039256
  DOI ID：10.1117/12.3039256
• Simultaneous Observation of Micro Current and Small Metallic Particles Preceding Non-Sustained Disrupted Discharge in Vacuum
  R. Ito; Y. Yamano; A. Daibo; Y. Himata; N. Asari; Y. Niwa; Y. Sasaki; Y. Inada
  IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation, 開始ページ：1, 終了ページ：1, 2025年, ［査読有り］, ［最終著者, 責任著者］
  Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE), 研究論文（学術雑誌）
  DOI：https://doi.org/10.1109/tdei.2025.3628285
  DOI ID：10.1109/tdei.2025.3628285, ISSN：1070-9878, eISSN：1558-4135
• Single-shot ultrafast imaging of plasma dynamics induced by dual-angle ultrashort laser pulses with subpicosecond delay
  Keitaro Shimada; Takao Saiki; Yuki Inada; Keiichi Nakagawa
  Japanese Journal of Applied Physics, 巻：63, 号：11, 開始ページ：110901, 終了ページ：110901, 2024年11月, ［査読有り］
  Abstract
  
  Spatiotemporal manipulation of ultrashort laser pulses is crucial for enhancing laser processing and phonon generation. Optimization of these applications requires ultrafast visualization of the underlying processes. In this study, we induced laser ablation using spatiotemporally manipulated double pulses focused from two angles onto a glass surface with a 0.7 ps interval, and captured the images of its dynamics with 5 sequential frames at a frame interval of 0.8 ps. The observed dynamics suggest that the laser profile reflected on the glass surface is influenced by its topography, which in turn affects the behavior of air breakdown plasmas.
  IOP Publishing, 研究論文（学術雑誌）
  DOI：https://doi.org/10.35848/1347-4065/ad8999
  DOI ID：10.35848/1347-4065/ad8999, ISSN：0021-4922, eISSN：1347-4065
• Fault and Load Current Interruption in Low-Voltage System Using Fuse-Semiconductor Current-Limiting Circuit Breaker
  Yuki Inada; Shungo Zen; Wataru Ohnishi; Naoto Kodama; Yusuke Nakano; Yasuhiro Takada; Reon Sasaki; Yuta Miyaoka; Kosuke Tsukamoto; Keiya Yamada; Yasushi Yamano
  IEEJ Transactions on Industry Applications, 巻：144, 号：6, 開始ページ：502, 終了ページ：508, 2024年06月, ［査読有り］, ［筆頭著者, 責任著者］
  Institute of Electrical Engineers of Japan (IEE Japan), 研究論文（学術雑誌）
  DOI：https://doi.org/10.1541/ieejias.144.502
  DOI ID：10.1541/ieejias.144.502, ISSN：0913-6339, eISSN：1348-8163
• Optimized Sequence Control of a Fuse-Semiconductor Hybrid Circuit Breaker through Real-Time Fuse State Estimation.　　　　　　　　　　　　　　　
  Songah Shin; Reon Sasaki; Yusuke Nakano; Naoto Kodama; Shungo Zen; Yasushi Yamano; Yuki Inada; Wataru Ohnishi
  IECON, 開始ページ：1, 終了ページ：6, 2024年
  研究論文（国際会議プロシーディングス）
  DOI：https://doi.org/10.1109/IECON55916.2024.10905360
  DOI ID：10.1109/IECON55916.2024.10905360, DBLP ID：conf/iecon/ShinSNKZYIO24
• Single-shot optical imaging with spectrum circuit bridging timescales in high-speed photography
  Takao Saiki; Keitaro Shimada; Ayumu Ishijima; Hang Song; Xinyi Qi; Yuki Okamoto; Ayako Mizushima; Yoshio Mita; Takuya Hosobata; Masahiro Takeda; Shinya Morita; Kosuke Kushibiki; Shinobu Ozaki; Kentaro Motohara; Yutaka Yamagata; Akira Tsukamoto; Fumihiko Kannari; Ichiro Sakuma; Yuki Inada; Keiichi Nakagawa
  Science Advances, 巻：9, 号：51, 2023年12月, ［査読有り］
  Single-shot optical imaging based on ultrashort lasers has revealed nonrepetitive processes in subnanosecond timescales beyond the recording range of conventional high-speed cameras. However, nanosecond photography without sacrificing short exposure time and image quality is still missing because of the gap in recordable timescales between ultrafast optical imaging and high-speed electronic cameras. Here, we demonstrate nanosecond photography and ultrawide time-range high-speed photography using a spectrum circuit that produces interval-tunable pulse trains while keeping short pulse durations. We capture a shock wave propagating through a biological cell with a 1.5-ns frame interval and 44-ps exposure time while suppressing image blur. Furthermore, we observe femtosecond laser processing over multiple timescales (25-ps, 2.0-ns, and 1-ms frame intervals), showing that the plasma generated at the picosecond timescale affects subsequent shock wave formation at the nanosecond timescale. Our technique contributes to accumulating data of various fast processes for analysis and to analyzing multi-timescale phenomena as a series of physical processes.
  American Association for the Advancement of Science (AAAS), 英語, 研究論文（学術雑誌）
  DOI：https://doi.org/10.1126/sciadv.adj8608
  DOI ID：10.1126/sciadv.adj8608, eISSN：2375-2548
• Spectrum shuttle for producing spatially shapable GHz burst pulses　　　　　　　　　　　　　　　
  Keitaro Shimada; Ayumu Ishijima; Takao Saiki; Ichiro Sakuma; Yuki Inada; Keiichi Nakagawa
  Advanced Photonics Nexus, 巻：3, 号：01, 2023年12月, ［査読有り］
  SPIE-Intl Soc Optical Eng, 英語, 研究論文（学術雑誌）
  DOI：https://doi.org/10.1117/1.apn.3.1.016002
  DOI ID：10.1117/1.apn.3.1.016002, ISSN：2791-1519
• Internal State of Fuse Arc Differentiating Interruption Success and Failure in Fuse‐SemiconductorDCCircuit Breaker
  Yuta Miyaoka; Mitsuaki Maeyama; Yasushi Yamano; Yuki Inada
  IEEJ Transactions on Electrical and Electronic Engineering, 巻：19, 号：1, 開始ページ：41, 終了ページ：50, 2023年10月
  For the realization of sustainable society installing renewable energy sources, we have proposed a compact, low‐cost, versatile DC circuit breaker that combines a fuse and a power semiconductor. However, even under the same interruption conditions, there are cases where the interruption success and failure are observed probabilistically; the reason for this is still unknown. In the interruption failure, thermal reignition of an arc discharge occurs inside the fuse under transient recovery voltage. In this study, the spatiotemporal dynamics of the fuse arc was diagnosed for both interruption success and failure by a voltage–current waveform recording, high‐speed arc‐emission videography and borescope‐integrated optical emission spectroscopy, in order to identify the difference between the interruption success and failure. The waveform recording and videography demonstrated that at the arc initiation inside the fuse, the radial arc length for the interruption failure was longer than the interruption success. In the current interruption phase, the radial arc length was still longer, axial arc length was shorter, and arc column resistance was lower for the interruption failure. Further, the optical emission spectroscopy showed that localized regions with higher temperature and electrical conductivity existed for the failure in the current interruption phase. From these results, the dominant factors differentiating interruption success and failure were identified as the arc shape and electrical conductivity of the arc. To improve the interruption performance of the fuse and our DC circuit breaker, it is effective to increase the axial arc length, suppress the radial arc length, and reduce the electrical conductivity of the arc. © 2023 Institute of Electrical Engineer of Japan and Wiley Periodicals LLC.
  Wiley, 研究論文（学術雑誌）
  DOI：https://doi.org/10.1002/tee.23928
  DOI ID：10.1002/tee.23928, ISSN：1931-4973, eISSN：1931-4981
• Spatiotemporal evolution of electrical conductivity in current-limiting-fuse arc
  Yuki Inada; Yusuke Fukai; Naoki Takayasu; Yusuke Nakano; Shungo Zen; Wataru Ohnishi; Yasushi Yamano; Mitsuaki Maeyama; Naoto Kodama
  Journal of Physics D: Applied Physics, 巻：56, 号：50, 開始ページ：505205, 終了ページ：505205, 2023年10月
  Abstract
  
  To improve the interruption capacity of a current-limiting fuse, a detailed diagnosis of the spatial electrical conductivity distribution inside the fuse arc under the current limiting phase around current zero is required, because this distribution determines the distribution of transient recovery voltage inside the fuse. However, well-established methodologies applicable to fuse arcs are lacking, so the spatial distribution remains unknown. This study presents a borescope-integrated spectroscopic system that simultaneously obtains single-shot recordings of the axial distributions of the electron density and arc temperature in the fuse arc just before extinction. Combining the electron densities and arc temperatures, we can identify the fuse arc composition and hence calculate the axial electrical conductivity distribution under the first Chapman–Enskog approximation. The electrical conductivity provided by this systematic methodology includes no large uncertainties, thus demonstrating its superiority against previous estimation methods of the electrical conductivity.
  IOP Publishing, 研究論文（学術雑誌）
  DOI：https://doi.org/10.1088/1361-6463/acf9b2
  DOI ID：10.1088/1361-6463/acf9b2, ISSN：0022-3727, eISSN：1361-6463
• Single-shot ultrafast dual-view imaging of shock waves in parallel laser processing
  Takao Saiki; Keitaro Shimada; Ichiro Sakuma; Yuki Inada; Keiichi Nakagawa
  Applied Physics Express, 巻：16, 号：9, 開始ページ：092004, 終了ページ：092004, 2023年09月, ［査読有り］
  Abstract
  
  Single-shot ultrafast optical imaging has revealed various non-repetitive processes, but it has conventionally provided only single-view measurements. Here, we demonstrate a single-shot ultrafast dual-view imaging technique by monitoring shock waves in laser processing of glass using single or parallelized excitation pulses. We visualize the spatiotemporal evolution of shock waves in air at 0.5 Gfps with five frames in both top and side views, indicating the velocity anisotropy and interaction of shock waves. Our technique can contribute to a comprehensive understanding not only of shock wave dynamics but also of other spatially complex ultrafast phenomena including laser-induced plasma and electrical discharge.
  IOP Publishing, 研究論文（学術雑誌）
  DOI：https://doi.org/10.35848/1882-0786/acfa62
  DOI ID：10.35848/1882-0786/acfa62, ISSN：1882-0778, eISSN：1882-0786
• Two-dimensional electron density measurement of pulsed positive secondary streamer discharge in atmospheric-pressure air　　　　　　　　　　　　　　　
  Yuki Inada; Atsushi Komuro; Ryo Ono; Akiko Kumada; Kunihiko Hidaka; Mitsuaki Maeyama
  JOURNAL OF PHYSICS D-APPLIED PHYSICS, 巻：52, 号：18, 2019年05月, ［査読有り］
  英語, 研究論文（学術雑誌）
  DOI：https://doi.org/10.1088/1361-6463/ab0725
  DOI ID：10.1088/1361-6463/ab0725, ISSN：0022-3727, eISSN：1361-6463, Web of Science ID：WOS:000460136800002

• 捉えにくいプラズマを測る、植物の応答を知る─異分野連携で解明するプラズマ農業のブラックボックス　　　　　　　　　　　　　　　
  稲田 優貴; 坪山 祥子
  学術変革領域研究（A）「プラズマ駆動種子記憶操作：プラズマが駆動する種子内分子動態の学理創成」ニュースレター第2号, 2026年02月
• 放電・プラズマ・パルスパワー領域の研究開発の動向と最前線
  佐々木 徹, 稲田 優貴, 高橋 克幸, 中川 雄介, 中野 裕介, 奥山 由
  巻：146, 号：1, 開始ページ：10, 終了ページ：11, 2026年01月01日
  DOI：https://doi.org/10.1541/ieejfms.146.10
  DOI ID：10.1541/ieejfms.146.10, ISSN：0385-4205, eISSN：1347-5533
• 再エネ系統の低コスト化・安全性を実現する革新的遮断器　　　　　　　　　　　　　　　
  稲田 優貴
  ILS2025 NEDO connect ドリームピッチ, 2025年12月
  講演資料等（セミナー，チュートリアル，講習，講義他）
• 高性能レーザー計測で捉えた放電発生初期の超高速現象－雷現象から医療・農業応用にまで供する実験ベンチマークを提示－　　　　　　　　　　　　　　　
  稲田 優貴
  2025年12月
• 真空・ガス遮断器内アークプラズマの診断技術動向
  稲田 優貴
  電気学会電力・エネルギー部門誌, 巻：145, 号：12, 開始ページ：627, 終了ページ：630, 2025年12月01日
  DOI：https://doi.org/10.1541/ieejpes.145.627
  DOI ID：10.1541/ieejpes.145.627, ISSN：0385-4213, eISSN：1348-8147
• ヒューズ電流制限状態のリアルタイム推定に基づくヒューズ-半導体転流の検証　　　　　　　　　　　　　　　
  LIU Yecheng; SASAKI Reon; OHNISHI Wataru; KOSEKI Takafumi; ZEN Shungo; YAMANO Yasushi; INADA Yuki
  電気学会全国大会講演論文集(CD-ROM), 巻：2024, 2024年
  J-Global ID：202402278002552527

• 球雷放電を用いた 樹脂材料の密着性向上メカニズムの検証　　　　　　　　　　　　　　　
  中島 和; 早瀬 悠二; 髙野 翔; 及川 拓真; 稲田 優貴; 前山 光明
  令和8年電気学会全国大会, 2026年03月
  日本語, 口頭発表（一般）
• プラズマの性状診断　　　　　　　　　　　　　　　
  稲田 優貴
  令和8年電気学会全国大会, 2026年03月, ［招待有り］
  日本語, 口頭発表（招待・特別）
• 球雷放電による基材の濡れ性改善処理特性　　　　　　　　　　　　　　　
  金子 響; 前山 光明; 稲田 優貴
  令和8年電気学会全国大会, 2026年03月
  日本語, 口頭発表（一般）
• CO2/O2混合ガス吹付けアークにおける O2混合比がアーク誘起乱流様構造形成に及ぼす影響　　　　　　　　　　　　　　　
  野口 心; 竹内 雅裕; Rahman MD Saifur; 田中 康規; 中野 裕介; 石島 達夫; 稲田 優貴
  令和8年電気学会全国大会, 2026年03月
  日本語, 口頭発表（一般）
• LVDCアークの消弧に対する液体H2Oの適用時に生じる電圧振動が遮断プロセスに与える影響　　　　　　　　　　　　　　　
  野々山 颯太; 兒玉 直人; 横水 康伸; 岩田 幹正; 中村 綾花; 稲田 優貴
  令和8年電気学会全国大会, 2026年03月
  日本語, 口頭発表（一般）
• MHCD 条件の違いによる MCS 放電特性　　　　　　　　　　　　　　　
  小島 舞斗; 稲田 優貴; 前山 光明
  第 27 回静電気学会春期講演会, 2026年03月
  日本語, 口頭発表（一般）
• 大気圧空気中での二次ストリーマ放電における水平電界分布の印加電圧依存性：電界誘起第二高調波発生(E-FISH)による測定　　　　　　　　　　　　　　　
  趙 宇龍; 稲田 優貴; 小野 亮
  第 27 回静電気学会春期講演会, 2026年03月
  日本語, 口頭発表（一般）
• 自由曲面ミラーを活用したイメージスライサー型近赤外線面分光ユニットSWIMS-IFU の設計　　　　　　　　　　　　　　　
  櫛引 洸佑; 尾崎 忍夫; 都築 俊宏; 山形 豊; 細畠 拓也; 竹田 真宏; 森田 晋也; 中川 桂一; 稲田 優貴; 本原 顕太郎; 高橋 英則; 小西 真広; 加藤 夏子; Yun Jeung; 安田 彩乃; 幸野 友哉; 田中 健翔; 藤井 扇里; 菊地 泰輝
  日本天文学会2026年春季年会, 2026年03月
  日本語, 口頭発表（一般）
• 電力用ヒューズの大容量化に向けたヒューズエレメントの隔壁効果検証　　　　　　　　　　　　　　　
  山田 雄大; 兒玉 直人; 阿部 倫也; 横内 翔唯; 小林 泰平; 山納 康; 稲田 優貴
  誘電・絶縁材料/放電・プラズマ・パルスパワー/高電圧 合同研究会, 2026年02月
  日本語, 口頭発表（一般）
• 大気圧空気中正極性ストリーマ放電に対する電子密度・電界のレーザー計測　　　　　　　　　　　　　　　
  稲田 優貴
  第41回九州・山口プラズマ研究会, 2025年12月, ［招待有り］
  日本語, 口頭発表（招待・特別）
• Direct Combinational Measurements of Electron Density and Electric Field in Secondary Streamer Discharge under Atmospheric-Pressure Air　　　　　　　　　　　　　　　
  Yuki Inada
  APSPT-14(The 14th Asia-Pacific International Symposium on the Basics and Applications of Plasma Technology), 2025年12月, ［招待有り］
  英語, 口頭発表（招待・特別）
• Applied Voltage Dependence of Horizontal Electric Field Distribution in a Secondary Streamer Discharge at Atmospheric-Pressure Air Measured by Electric Field-Induced Second Harmonic Generation　　　　　　　　　　　　　　　
  Yulong ZHAO; Yuki INADA; Ryo ONO
  Materials Research Meeting 2025, 2025年12月
  英語, ポスター発表
• パイロヒューズの能動制御を利用した 限流ヒューズの定格電流向上及び遮断性能向上　　　　　　　　　　　　　　　
  仲野 太智; 佐々木 怜音; 大西 亘; 山納 康; 稲田 優貴
  放電・プラズマ・パルスパワー/開閉保護/高電圧合同研究会, 2025年12月
  日本語, 口頭発表（一般）
• 限流ヒューズとパイロヒューズを併用したセンサレス直流遮断器の開発　　　　　　　　　　　　　　　
  阿部 倫也; 山田 雄大; 山納 康; 稲田 優貴
  放電・プラズマ・パルスパワー/開閉保護/高電圧合同研究会, 2025年12月
  日本語, 口頭発表（一般）
• 極性の違いによる球雷放電中のOHラジカル分解特性の比較　　　　　　　　　　　　　　　
  及川 拓真; 稲田 優貴; 中島 和; 早瀬 悠二
  放電・プラズマ・パルスパワー/開閉保護/高電圧合同研究会, 2025年12月
  日本語, 口頭発表（一般）
• 大気圧空気中ストリーマ放電に対する電子密度および電界計測　　　　　　　　　　　　　　　
  稲田 優貴
  第42回 プラズマ・核融合学会, 2025年12月, ［招待有り］
  日本語, 口頭発表（招待・特別）
• Solid-State DC Circuit Breakers Integrating Current-Limiting Fuse　　　　　　　　　　　　　　　
  Yuki Inada
  ECPE European Center for Power Electronics e.V., 2025年11月, ［招待有り］
  英語, 口頭発表（招待・特別）
• Resistance Estimation of Current-Limiting Fuse for Active Control of Pyrofuse in DC Circuit Interruption Device　　　　　　　　　　　　　　　
  Taichi Nakano; Reon Sasaki; Yasuhiro Takada; Wataru Ohnishi; Yasushi Yamano; Yuki Inada
  The 51st Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society (IECON 2025), 2025年10月
  英語, 口頭発表（一般）
• Breakdown phenomena in vacuum gaps　　　　　　　　　　　　　　　
  Yuki Inada
  the 31st International Symposium on Discharges and Electrical Insulation in Vacuum (ISDEIV), 2025年09月, ［招待有り］
  英語, 口頭発表（招待・特別）
• 液体H2Oを用いた低電圧DCアークの限流遮断におけるアーク抵抗上昇–電流値500 A条件–　　　　　　　　　　　　　　　
  野々山 颯太; 兒玉 直人; 横水 康伸; 岩田 幹正; 中村 綾花; 稲田 優貴
  令和七年度 電気・電子・情報関係学会 東海支部連合大会, 2025年09月
  日本語, 口頭発表（一般）
• パイロヒューズを活用した限流ヒューズの定格運用範囲拡張と能動動作の実現　　　　　　　　　　　　　　　
  仲野 太智; 佐々木 怜音; 大西 亘; 山納 康; 稲田 優貴
  令和7年 電力・エネルギー部門大会, 2025年09月
  日本語, 口頭発表（一般）
• ヘリウムプラズマジェット性状依存性の短時間分解発光分光測定　　　　　　　　　　　　　　　
  三上 星空; 稲田 優貴
  第49回 静電気学会全国大会, 2025年09月
  日本語, 口頭発表（一般）
• ⼤気圧空気中での⼆次ストリーマ放電における⽔平電界分布の印加電圧依存性：電界誘起第⼆⾼調波発⽣(E-FISH)による測定　　　　　　　　　　　　　　　
  趙 宇龍; 稲田 優貴; 小野 亮
  第49回 静電気学会全国大会, 2025年09月
  日本語, 口頭発表（一般）
• 放電・プラズマ・パルスパワー技術委員会の取り組みと課題解決に向けたスコープ　　　　　　　　　　　　　　　
  佐々木 徹; 稲田 優貴; 高橋 克幸; 中川 雄介; 中野 裕介; 奥山 由; 小川 大輔; 岡部 成光
  電気学会 基礎・材料・共通部門大会, 2025年09月, ［招待有り］
  日本語, 口頭発表（招待・特別）
• 日本の理系高校生・大学生の電磁気概念調査　　　　　　　　　　　　　　　
  今井 章人; 大向 隆三; 長谷川 有貴; 稲田 優貴; 植松 晴子; 松本 益明; 板橋 克美
  電気学会 基礎・材料・共通部門大会, 2025年09月
  日本語, 口頭発表（一般）
• Late Dielectric Breakdown in Vacuum Caused by Microparticles Released from Contact　　　　　　　　　　　　　　　
  Inada Yuki
  2025 Mongol-Japan Exchange Seminar on Electric Power Transmission and Distribution, 2025年08月
  英語, 口頭発表（一般）
• 気中開閉器のアーク姿態が遮断成否に及ぼす影響　　　　　　　　　　　　　　　
  五十嵐 柊登; 稲田 優貴; 西津 章郎; 山口 直哉
  放電・プラズマ・パルスパワー/静止器/開閉保護 合同研究会, 2025年08月
  日本語, 口頭発表（一般）
• 電磁開閉器における電極材料別アーク発光分光解析　　　　　　　　　　　　　　　
  松田 悠; 五十嵐 柊登; 稲田 優貴; 中島 悠太
  放電・プラズマ・パルスパワー/静止器/開閉保護 合同研究会, 2025年08月
  日本語, 口頭発表（一般）
• 限流ヒューズとパイロヒューズを併用した直流遮断器の開発　　　　　　　　　　　　　　　
  阿部 倫也; 山田 雄大; 山田 圭矢; 山納 康; 稲田 優貴
  放電・プラズマ・パルスパワー/静止器/開閉保護 合同研究会, 2025年08月
  日本語, 口頭発表（一般）
• ヒューズ・半導体併用型直流遮断器におけるヒューズ内再発弧を考慮した最適遮断タイミングの検討　　　　　　　　　　　　　　　
  市毛 宏弥; 仲野 太智; 佐々木 怜音; 大西 亘; 山納 康; 稲田 優貴; 全 俊豪
  放電・プラズマ・パルスパワー/静止器/開閉保護 合同研究会, 2025年08月
  日本語, 口頭発表（一般）
• Laser-based characterization of single filament streamers : A novel approach to streamer discharge analysis　　　　　　　　　　　　　　　
  R. Ono; S. Mok; Y. Inada; K. Tomita; Y. Nakagawa
  International Conference on Phenomena in Ionized Gases 36th Edition
  2025年07月 - 2025年07月, 英語, 口頭発表（一般）
• Visualization of Thermal Plasma Jet Induced Turbulence Using Spatial-Frequency-Resolved Schlieren Sensor　　　　　　　　　　　　　　　
  Y. Yamada; Y. Inada; M. Sugimoto; J. Yoshikawa; M. Tanaka; M. Shigeta
  the 26th International Symposium on Plasma Chemistry (ISPC26), 2025年06月
  英語
• Theoretical evaluation of turbulent heat transfer for arc plasma in SF6 flow　　　　　　　　　　　　　　　
  M. Shigeta; Y. Inada; Y. Tanaka
  the 26th International Symposium on Plasma Chemistry (ISPC26), 2025年06月
  英語, 口頭発表（一般）
• Laser diagnostics of atmospheric-pressure air plasma　　　　　　　　　　　　　　　
  Ryo Ono; Yuki Inada; Kentaro Tomita; Yusuke Nakagawa
  5th International Workshop on Plasma Agriculture (IWOPA5), ［招待有り］
  2025年06月 - 2025年06月, 英語, 口頭発表（招待・特別）
• 空間周波数分解シュリーレン法を用いた高エンタルピープラズマジェット近傍の乱流構造解明に向けた実験的研究　　　　　　　　　　　　　　　
  山田 唯人; 稲田 優貴; 杉本 真; 吉川 穣; 田中 学; 茂田 正哉
  第25回日本伝熱学会東北支部学生発表会, 2025年05月
  日本語, 口頭発表（一般）
• レーザーによる大気圧空気中ストリーマ放電の電子密度・電界計測　　　　　　　　　　　　　　　
  稲田 優貴
  放電・プラズマ・パルスパワーにおける計測技術の現状と将来について調査専門委員会, 2025年03月, ［招待有り］
  口頭発表（招待・特別）
• 球雷放電によるインジゴカルミン分解処理特性　　　　　　　　　　　　　　　
  加世田 倭杜; 前山 光明; 稲田 優貴
  令和7年電気学会全国大会, 2025年03月
  口頭発表（一般）
• 平板電極を用いたMCS放電の開発とその放電特性　　　　　　　　　　　　　　　
  浜坂 大輔; 前山 光明; 稲田 優貴
  令和7年電気学会全国大会, 2025年03月
  口頭発表（一般）
• 感度と速度を極めた中赤外画像診断による革新的プラズマの創出　　　　　　　　　　　　　　　
  稲田 優貴
  第72回応用物理学会春季学術講演会, 2025年03月, ［招待有り］
  口頭発表（招待・特別）
• 超臨界 CO2中パルスアーク放電の電流波形の FFT 解析　　　　　　　　　　　　　　　
  田中 泰生; 藤田 真一; 手島 大智; 古里 友宏; 稲田 優貴
  第26回静電気学会春期講演会, 2025年03月
  口頭発表（一般）
• Single-shot ultrafast multi-view imaging based on temporal wavelength division for capturing volumetric dynamics in femtosecond to nanosecond timescales　　　　　　　　　　　　　　　
  Keitaro Shimada; Yuki Inada; Keiichi Nakagawa
  SPIE Photonics West 2025, 2025年01月
  2025年01月 - 2025年01月, 口頭発表（一般）
• 直流遮断時にヒューズ内で発生するフルグライト空洞と遮断限界の相関　　　　　　　　　　　　　　　
  大山 響紀; 山納 康; 稲田 優貴; 松本 章史; 松本 剛明
  誘電・絶縁材料/放電・プラズマ・パルスパワー/高電圧 合同研究会, 2025年01月
  口頭発表（一般）
• 超臨界CO₂中の過渡的アーク放電の消失過程及び電圧電流波形の解析　　　　　　　　　　　　　　　
  手島 大智; 藤田 真一; 田中 泰生; 稲田 優貴; 古里 友宏
  誘電・絶縁材料/放電・プラズマ・パルスパワー/高電圧 合同研究会, 2025年01月
  口頭発表（一般）
• プラズマ内における活性種生成機構の解明に向けた電子密度・電界計測　　　　　　　　　　　　　　　
  稲田 優貴
  第３回プラズマ種子科学研究会, 2025年01月
  シンポジウム・ワークショップパネル（指名）
• 超高速ダイナミクス診断技術に基づくプラズマ現象の理解　　　　　　　　　　　　　　　
  稲田 優貴
  第7回 熱プラズマ研究交流会, 2024年12月
  口頭発表（基調）
• Active Control of Pyro-Fuse in Circuit Breaker with State Estimation of Current-Limiting Fuse　　　　　　　　　　　　　　　
  TAICHI NAKANO; Reon Sasaki; Wataru Ohnishi; Yasushi Yamano; Yuki Inada
  IECON2024
  2024年11月 - 2024年11月, 英語, 口頭発表（一般）
• Optimized sequence control of a fuse-semiconductor hybrid circuit breaker through real-time fuse state estimation　　　　　　　　　　　　　　　
  SONGAH SHIN; Reon Sasaki; Yusuke Nakano; Shungo Zen; Naoto Kodama; Yasushi Yamano; Yuki Inada; Wataru Ohnishi
  IECON2024
  2024年11月 - 2024年11月, 英語, 口頭発表（一般）
• Electron density and electric field measurement of space-time-controlled single-filament streamer discharge in atmospheric-pressure air　　　　　　　　　　　　　　　
  Yuki Inada
  GEC2024 The 77th Annual Gaseous Electronics Conference, 2024年10月, ［招待有り］
  2024年09月 - 2024年10月, 英語, 口頭発表（招待・特別）
• Computational Study of Turbulence Generation Around Arc Plasma Sustained in a Converging-Diverging Cylinder　　　　　　　　　　　　　　　
  Masaya Shigeta; Yuki Inada; Yasunori Tanaka
  GEC2024 The 77th Annual Gaseous Electronics Conference
  2024年09月 - 2024年10月, 英語, 口頭発表（一般）
• E-FISH法を用いた空気ストリーマ放電の電界計測　　　　　　　　　　　　　　　
  稲田 優貴
  第44 回プラズマ新領域研究会 応用物理学会プラズマエレクトロニクス分科会主催, 2024年09月, ［招待有り］
  口頭発表（招待・特別）
• 高速ICCDカメラによる超臨界CO2アーク放電プラズマの観測　　　　　　　　　　　　　　　
  手島 大智; 藤田 真一; 稲田 優貴; 古里 友宏
  2024電気・情報関係学会九州支部連合大会, 2024年09月
  口頭発表（一般）
• 数値シミュレーションによる収縮拡大ノズル内SF6系流れ場のアークプラズマ誘発対流熱輸送の研究　　　　　　　　　　　　　　　
  茂田 正哉; 稲田 優貴; 田中 康規
  日本流体力学会 年会2024, 2024年09月
  口頭発表（一般）
• スペックルによる真空アーク消弧前後の電極表⾯粗さ測定　　　　　　　　　　　　　　　
  及川 拓真; 稲田 優貴; 前山 光明
  第48回静電気学会全国大会, 2024年09月
  口頭発表（一般）
• MHCD ⽤絶縁体の違いによる MCS 放電特性の⽐較,” 第48回静電気学会全国大会　　　　　　　　　　　　　　　
  小島 舞斗; 稲田 優貴; 前山 光明
  第48回静電気学会全国大会, 2024年09月
  口頭発表（一般）
• 真空アークカソードスポットの紫外域発光分光　　　　　　　　　　　　　　　
  國森 敬斗; 稲田 優貴; 前山 光明; 大坊 昂; 浅利 直紀; 佐々木 遥; 丹羽 芳充
  令和６年電気学会 基礎・材料・共通部門大会, 2024年09月
  口頭発表（一般）
• 平板電極を用いた２次元的並列なMCS放電に関する研究　　　　　　　　　　　　　　　
  浜坂 大輔; 前山 光明; 稲田 優貴
  令和６年電気学会 基礎・材料・共通部門大会, 2024年09月
  口頭発表（一般）
• モーションコントロール技術の異分野融合と新領域への展開ー電力・鉄道分野への展開　　　　　　　　　　　　　　　
  佐々木 怜音; 大西 亘; 兒玉 直人; 中野 裕介; 全 俊豪; 山納 康; 稲田 優貴
  2024年電気学会産業応用部門大会, 2024年08月
  口頭発表（一般）
• Experimental Validation of Optimized Sequence Control for Fuse Current Under Diverse Conditions　　　　　　　　　　　　　　　
  SHIN SONGAH; 佐々木 怜音; 大西 亘; 稲田 優貴; 山納 康; 中野 裕介; 兒玉 直人; 全 俊豪
  放電・プラズマ・パルスパワー/静止器/開閉保護 合同研究会, 2024年08月
  口頭発表（一般）
• 限流ヒューズを活用した直流遮断器の開発　　　　　　　　　　　　　　　
  山田 圭矢; 小林 泰平; 山田 雄大; 山納 康; 稲田 優貴
  放電・プラズマ・パルスパワー/静止器/開閉保護 合同研究会, 2024年08月
  口頭発表（一般）
• 限流ヒューズ内で生じる直流アークの遮断に対するポリイミド樹脂と純水の試適用　　　　　　　　　　　　　　　
  兒玉 直人; 野々山 颯太; 横水 康伸; 小林 泰平; 山田 圭矢; 山田 雄大; 前山 光明; 山納 康; 稲田 優貴
  放電・プラズマ・パルスパワー/静止器/開閉保護 合同研究会, 2024年08月
  口頭発表（一般）
• 純水を消弧材とした限流ヒューズの遮断試験　　　　　　　　　　　　　　　
  小林 泰平; 兒玉 直人; 山田 圭矢; 山田 雄大; 野々山 颯太; 前山 光明; 山納 康; 稲田 優貴
  放電・プラズマ・パルスパワー/静止器/開閉保護 合同研究会, 2024年08月
  口頭発表（一般）
• Single-shot THz-bursts-in-GHz-burst (BiBurst) imaging of picosecond dynamics in each GHz burst laser ablation　　　　　　　　　　　　　　　
  Keitaro Shimada; Denisa Todorache; Rikako Tanaka; Takao Saiki; Yuki Inada; Keiichi Nakagawa
  The 23rd International Conference On Ultrafast Phenomena
  2024年07月, 英語, 口頭発表（一般）
• プラズマの電子電解加速から活性種生成・反応に至る一連のプロセス解明　　　　　　　　　　　　　　　
  稲田 優貴
  新学術領域(A)「プラズマ種子科学」公開シンポジウム, 2024年06月
  公開講演，セミナー，チュートリアル，講習，講義等
• Numerical and experimental study of spectrum shuttle for generating GHz burst pulses without sacrificing spectral ranges in advanced ultrafast imaging　　　　　　　　　　　　　　　
  K. Shimada; A. Ishijima; T. Saiki; I. Sakuma; Y. Inada; K. Nakagawa
  the 26th Photonics North Conference
  2024年05月, 英語, 口頭発表（一般）
• Laser diagnostics of single-filament streamer discharge for numerical simulation validation　　　　　　　　　　　　　　　
  R. Ono; K. Tomita; Y. Inada; A. Komuro
  FLTPD XV Frontiers in Low Temperature Plasma Diagnostics, ［招待有り］
  2024年04月, 英語, 口頭発表（招待・特別）
• 高速イメージングで構築したビッグデータの活用法探索　　　　　　　　　　　　　　　
  稲田 優貴
  (独)日本学術振興会 R052 DX プラズマプロセス委員会 第 5 回研究会, 2024年04月, ［招待有り］
  口頭発表（招待・特別）

• 2025, 博士前期(専門職学位)課程, 指導学生数計：14, 指導学生数(内留学生)：0
• 2025, 学士課程, 指導学生数計：3, 指導学生数(内留学生)：0
• 2024, 学士課程, 指導学生数計：5, 指導学生数(内留学生)：0
• 2024, 博士前期(専門職学位)課程, 指導学生数計：8, 指導学生数(内留学生)：0

• 放電学会
• 静電気学会
• 電気学会

• 究極の可視化技術と非再現性を活用した革新的な活性種生成法の創出　　　　　　　　　　　　　　　
  科学技術振興機構, 戦略的な研究開発の推進 創発的研究支援事業, 2025年 - 2031年
  稲田 優貴, 埼玉大学
  本研究では、ランダムな高速変化特性ゆえに従来技術では測ることも数値解析することも困難なプラズマを根本的に理解し制御するために、プラズマの性状発現を司る基礎物理量が高感度かつ高速度で可視化できる連続撮影技術を開発します。そして取得した非再現的な画像データを多変量解析やモデル構築などにフル活用することで、発生頻度は非常に低いが高い活性種生成能力を持つプラズマの再現的生成法を確立します。
• 脱SF６ガス絶縁開閉機器を対象とした革新的消弧技術の開発　　　　　　　　　　　　　　　
  国立研究開発法人 新エネルギー・産業技術総合開発機構, 官民による若手研究者発掘支援事業 共同研究フェーズ, 2025年10月 - 2027年09月
  稲田 優貴, 埼玉大学, 研究代表者
• 高電圧直流遮断用ヒューズを実現する液体・固体複合型アーク消弧媒体の開発　　　　　　　　　　　　　　　
  日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 基盤研究(B), 2024年04月01日 - 2027年03月31日
  児玉 直人; 稲田 優貴; 横水 康伸, 名古屋大学
  配分額（総額）：18590000, 配分額（直接経費）：14300000, 配分額（間接経費）：4290000
  課題番号：24K00866
• 電子の超高速ダイナミクス診断技術を駆使した放電活性種の選択的・大量生成法の創成　　　　　　　　　　　　　　　
  日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 基盤研究(B), 2024年04月01日 - 2027年03月31日
  稲田 優貴; 前山 光明, 埼玉大学
  配分額（総額）：18590000, 配分額（直接経費）：14300000, 配分額（間接経費）：4290000
  研究代表者が近年、圧倒的な活性種生成能力を見出した「球雷放電」においてヒドロキシラジカル(OH(X))濃度および気体温度の三次元的な時間発展を、広帯域紫外吸収分光法により計測した。OH(X)濃度分布の最大半径は約40mmであり、放電への電気エネルギー供給終了から35ms経過後も1立方メートルあたりOH(X)濃度は10の22乗にもなる高い値を維持していた。放電へ電気エネルギーが供給されている間、OH(X)濃度は放電の周辺部の方が中心部より高い一方で、気体温度は中心部の方が高くなっていた。球雷放電は、1Wあたり約3×10の14乗個のOH(X)を生成する能力を持ち、これは大気圧下におけるコロナ放電や誘電体バリア放電と比較して約1000倍高い効率である。これにより、球雷放電は長時間にわたって大量のヒドロキシラジカルが供給可能であり、大気圧環境下における汚染物質の分解・制御を目的としたプラズマ源としての応用可能性を有していることを明らかにした。
  課題番号：24K00863
• コンパクトで安価かつ汎用的な限流遮断器の開発　　　　　　　　　　　　　　　
  国立研究開発法人 新エネルギー・産業技術総合開発機構, 未踏チャレンジ2050, 2021年10月 - 2026年09月
  稲田優貴; 兒玉直人; 大西亘; 全俊豪; 中野裕介, 研究代表者
• 革新的CO2分解技術の実現に向けた超臨界CO2中プラズマの電子密度診断技術の創出　　　　　　　　　　　　　　　
  日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 基盤研究(B), 2023年04月01日 - 2026年03月31日
  古里 友宏; 稲田 優貴, 長崎大学
  配分額（総額）：19500000, 配分額（直接経費）：15000000, 配分額（間接経費）：4500000
  課題番号：23K26097
• 卓越した乱流可視化センサを駆使したガスアーク遮断現象の解明　　　　　　　　　　　　　　　
  国立研究開発法人 新エネルギー・産業技術総合開発機構, NEDO官民による若手研究者発掘支援事業 マッチングサポートフェーズ, 2023年10月 - 2025年09月
  稲田 優貴, 埼玉大学, 研究代表者
• 電力線の絶縁破壊兆候を早期発見する高感度光ファイバセンシングの国際共同研究　　　　　　　　　　　　　　　
  日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 国際共同研究加速基金(国際共同研究強化(B)), 2021年10月07日 - 2024年03月31日
  田中 洋介; 稲田 優貴; 塩田 達俊, 東京農工大学
  配分額（総額）：17680000, 配分額（直接経費）：13600000, 配分額（間接経費）：4080000
  本研究の目的は、分布型光ファイバセンサによる温度または振動測定を利用した電力線の絶縁劣化初期段階の観測について、その具体的な手法を実際の電力施設を用いて確立することにある。そのためにマレーシアの電力会社テナガ・ナショナルの研究所(TNBR)内で、現地で実際に使用されているものと同等の電力線を用意し、センシング用の光ファイバを敷設することを計画した。分布型光ファイバセンシングについては、日本、マレーシア両国の研究者が協力して事前に準備実験を行うこととした。研究の第一段階の目標は、送電状態を変化させ、分布型光ファイバセンサで測定される電力線長手方向の温度分布や振動分布の変化との関係を明らかにすることとした。2021年度は、コロナ禍のため現地での実験を進めることができなくなったが、オンラインでの議論を活発に行い、両国の研究者が協力して光ファイバ分布センシングの高空間分解能化や高速化のための様々な手法の提案と原理確認を進めた。具体的には、光ファイバ内の散乱現象の一つであるブリュアン散乱が温度や歪みによって波長を変化させる現象を利用したセンシングにおいて、波長変化自体を測る従来手法に代わり、散乱光のパワーから即座に温度や歪みの変化を測定する手法を考案し、原理実証を行った。また、光源に光周波数コム光源を用いてブリュアン散乱を発生させ、散乱光スペクトルを一括測定する新たな手法の提案を行った。更に、精度向上のために機械学習を利用した手法について手掛けた。
  課題番号：21KK0067
• 卓越したプラズマ可視化技術に基づく放電活性種の生成機構解明　　　　　　　　　　　　　　　
  日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 基盤研究(B), 2021年04月01日 - 2024年03月31日
  稲田 優貴; 前山 光明, 埼玉大学
  配分額（総額）：17810000, 配分額（直接経費）：13700000, 配分額（間接経費）：4110000
  課題番号：21H01304
• 感度と速度を極めた中赤外画像診断による革新的プラズマの創出　　　　　　　　　　　　　　　
  科学技術振興機構, 戦略的な研究開発の推進/戦略的創造研究推進事業/さきがけ, 2020年 - 2023年
  稲田 優貴
  本研究では、時空間再現性のない難解なプラズマの電子密度と電界が、従来に比して100倍の感度と速度で同時に連続可視化できる、卓越した統合的システムを開発します。そして取得した大量の動画像データを、数値解析モデルの構築や希少プラズマの発現メカニズム解明にフル活用し、プラズマに由来する活性種の革新的大量生成法を創出します。
  課題番号：20345024
• 超高電圧直流真空遮断器の実現に向けた真空アーク現象の基礎研究　　　　　　　　　　　　　　　
  日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 基盤研究(B), 2018年04月01日 - 2021年03月31日
  熊田 亜紀子; 稲田 優貴; 日高 邦彦; 松岡 成居, 東京大学
  配分額（総額）：17550000, 配分額（直接経費）：13500000, 配分額（間接経費）：4050000
  世界に先駆けて真空アーク消弧時のアークプラズマの温度分布、粒子（電子・金属蒸気・イオン）密度分布を高い時間・空間分解能で測定するシステムを開発し、電極に使用する合金の成分比・結晶微細構造や遮断時に外部回路より注入する重畳電流波形を変化させた条件下で、これらアーク現象の測定を行った。電極温度の測定は、精度の向上が課題として残ったが、電流ゼロ点時における金属蒸気の供給状態、温度を可視化することに成功し、消弧課程における蒸気の様相を説明するモデルの開発を行った。
  課題番号：18H01419
• 放電活性種の生成機構解明に向けた超高性能な電子密度可視化技術の創出　　　　　　　　　　　　　　　
  日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 基盤研究(B), 2018年04月01日 - 2021年03月31日
  稲田 優貴; 前山 光明, 埼玉大学
  配分額（総額）：17940000, 配分額（直接経費）：13800000, 配分額（間接経費）：4140000
  ストリーマ放電をはじめとした大気圧プラズマによって生成される活性種の応用技術は、環境・エネルギ・医療・農業を筆頭に、幅広い分野への応用が期待されている。しかし、その生成機構は未解明である。この一因としては、大気圧プラズマの空間的再現性が低いために、活性種の生成源である電子の密度が現状技術では測定できないことが挙げられる。さらに電子密度が低いことも、測定を困難にしている。そこで本研究では、これまで測定不能であったフェーズにあるストリーマ放電の2次元電子密度分布が単一測定で可視化できる高感度なセンサを開発した。
  課題番号：18H01418
• 次世代型直流送配電網の実現に向けた突発的真空絶縁破壊抑制法の提案　　　　　　　　　　　　　　　
  日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 挑戦的研究(萌芽), 2018年06月29日 - 2020年03月31日
  稲田 優貴; 熊田 亜紀子, 埼玉大学
  配分額（総額）：6240000, 配分額（直接経費）：4800000, 配分額（間接経費）：1440000
  本研究では、～100nsの時間分解能と～1μsのフレームレートを有する高性能なシャドウグラフ型イメージングシステムを構築することで、微小金属粒子に起因した真空内での絶縁破壊現象をとらえることに世界で初めて成功した。これにより、(i)絶縁破壊を生じさせる粒子の粒径には～100μmと～10μmの2種類が存在すること、(ii)粒子に起因した絶縁破壊は必ず粒子が負電極に衝突した際に発生すること、(iii)電極間を飛行している間や負電極衝突時に、粒子の粒径は小さくならない、ことなどを明らかにした。
  課題番号：18K18845
• 化学的活性種の大量発生可能な大気圧プラズマ源の開発と難分解物処理性能評価　　　　　　　　　　　　　　　
  日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 基盤研究(C), 2015年04月01日 - 2018年03月31日
  前山 光明; 稲田 優貴; 鈴木 仁; 高取 芳光; 戸梶 公雄; 池田 和海; 鈴木 郁也; 今村 謙吾; 森 裕哉; 宮本 令; 金森 靖仁, 埼玉大学
  配分額（総額）：4420000, 配分額（直接経費）：3400000, 配分額（間接経費）：1020000
  球雷放電と呼ばれる2002年に発表された気液空間中の放電を用い、水処理への適用を目的として、その分解処理性能の評価、さらに処理性能に大きな影響を及ぼす放電により生成される化学的活性種の種類、放電条件による変化を実験により調べた。
  その結果、評価に広く利用されるインジゴカルミン染料および酢酸の分解によりその性能を評価し、初期的な結果であるが、他の水処理で得られている最大効率の約1/2が得られ、更なる向上が見込まれることを示した。また、放電の極性による分解特性と生成活性種に違いを新たに見出した。さらに、活性種からの発光の２次元測定、および液体クロマトグラフィ分析による分解過程の検討を行った。
  課題番号：15K05932
• 電子密度の高感度・高時間分解測定に基づいた放電活性種の効率的・選択的生成法の創成　　　　　　　　　　　　　　　
  日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 若手研究(A), 2015年04月01日 - 2018年03月31日
  稲田 優貴, 埼玉大学
  配分額（総額）：23400000, 配分額（直接経費）：18000000, 配分額（間接経費）：5400000
  大気圧プラズマの一種であるストリーマ放電は、環境・エネルギ・医療など幅広い分野への応用が期待されている。しかし、活性種の生成機構には未解明な部分が多い。この一因は、活性種の生成源である電子が時空間的にどういった挙動を示すのか、その詳細が全く測定できていない点にある。
  こうした背景のもと、本研究では、ストリーマ内の2次元電子密度分布がシングルショットで撮影できる高時間分解能・高感度型センサを独自に開発した。これにより、ストリーマ内の電子密度を～1nsの時間分解能と1立方メートル当たり～10の20乗の測定感度で可視化することに成功し、いくつかの活性種について、その生成・消滅機構を明らかにした。
  課題番号：15H05515
• プラズマの見える化　　　　　　　　　　　　　　　
  科学技術振興機構, 産学が連携した研究開発成果の展開/研究成果展開事業/研究成果最適展開支援プログラム(A-STEP)/機能検証フェーズ/試験研究タイプ, 2018年
  稲田 優貴
  課題番号：18088804
• 高性能低環境負荷CF3Iガス絶縁方式の実用化に向けた発展研究　　　　　　　　　　　　　　　
  日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 基盤研究(A), 2013年04月01日 - 2016年03月31日
  日高 邦彦; 熊田 亜紀子; 松岡 成居; 稲田 優貴, 東京大学
  配分額（総額）：46800000, 配分額（直接経費）：36000000, 配分額（間接経費）：10800000
  温暖化係数(GWP)が大きいSF6ガスの代替として注目されるCF3Iガスについて、電気絶縁特性を詳細に検討した結果、管路ガス絶縁送電線路(GIL)への適用が期待できるとの結論を得た。絶縁特性、液化温度、GWPを総合的に評価して適応可能性のランキング付け手法を提案し、CF3I(20%)/CO2(80%) や CF3I(20%)/N2(80%)の混合ガス組成が最適であることを示した。また、実運用されている275kV-GILにCF3I混合ガスが適用可能であるか、電気絶縁および熱特性の観点から検討を行った。
  課題番号：25249028

• 直流遮断器　　　　　　　　　　　　　　　
  中野 智之; 山納 康; 稲田 優貴; 全 俊豪; 大西 亘; 兒玉 直人; 中野 裕介, 特許権
• 電界計測方法及び電界センサ　　　　　　　　　　　　　　　
  稲田 優貴; 塩田 達俊; 中村 亮介, 特許権