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卒研配属説明会(工学システム学類3年生向け)

金川研の卒研配属説明会を、以下の日時にオンラインにて行います(対面希望があれば対応可)。各30分程度・同内容です。1・2月にも各1回行う予定です。冷やかしも歓迎します。 
配属を希望する場合、事前の個別面談が必須です。個別面談していれば、上記説明会に参加しなくても構いません。上記説明会は、ざっくりと説明する趣旨です。何となく知りたい、候補の一つではある、若干関心があるといった方は、ぜひ参加してください。manabaもご覧ください。
(1) 12/13 (火) 18:15から  (2) 12/29 (木) 15:00から

准教授昇任

金川が准教授に昇任しました(2022年12月1日付)。引き続き、これまで以上に、研究・教育・学内運営・学会活動などに励みます。今後とも、何卒よろしくお願いいたします。

応用流体力学

2023年度から、学類講義「応用流体力学(2年秋AB、2単位)」も担当します(金川)。

火山学会学生優秀発表賞

鮎貝崇広(D2)が2022年度日本火山学会秋季大会 学生優秀発表賞(口頭発表賞)を受賞しました。対象口頭発表題目は「気泡を含む粘弾性マグマ中のP波伝播を記述する数理モデルの開発」です。対象となった口頭発表25件のうち2件の受賞者のうちの1名に選ばれました。

研究・教育業績一覧

Researchmap / TRIOS(筑波大学研究者情報) に全情報を掲載しております。

研究紹介記事

日本機械学会流体工学部門HPの「今この論文/技術/研究開発が熱い!」コーナーで、研究紹介記事を取り上げて下さりました。 「今熱い」に合致するとは思えないこともあり、分野外の方にもわかって頂けるような記載を心がけたつもりです(金川)。

学生表彰

新井秀弥(M1)が、日本機械学会第30回茨城講演会において行った口頭発表「並進気泡に作用する抗力が気泡流中の圧力波に及ぼす減衰効果の解明」に対して、優秀講演賞を受賞しました。

Physics of Fluids

AIP(米国物理学協会)の Physics of Fluids (IF = 4.980) (MechanicsでQ1(18/138); Physics, Fluids & PlasmasでQ1 (2/34)) に、初期気泡径の離散分布が気泡流中の非線形波動伝播に及ぼす影響を数理的に調べた論文が掲載されました(2022年10月25日)。

Kanagawa, T., Ishitsuka, R., Arai, S., Ayukai, T., “Contribution of initial bubble radius distribution to weakly nonlinear waves with a long wavelength in bubbly liquids,” Physics of Fluids, Vol.~34, Issue 10 (2022.10), 103320 [open access]

セミナー参加記

日本混相流学会若手研究者夏季セミナー2022に参加した学生に参加記を書いてもらいました(金川)。


留学生なので日本語はおかしいところがあるが気にしないでください。
08/21に混相流シンポジウム2022の若手夏季セミナーを参加しました。若手夏季セミナーには大阪大学の先生と北海道大学の先生の講演に加えて、学生同士の交流会(オンライン)もありました。
今回の二つのプレゼンテーションは研究情報や専門的な知識を与えるより、研究について熱心やモチベーションや考え方などのスピーチを発表しました。そのために、講演のセッションには快適な雰囲気があり、誰も途中でチャットにコメントができ、講演者を答えしました。その結果、発表者と参加者を上手に、楽しく交換できました。
大阪大学の先生の発表には、自分の研究テーマ(表面張力や空気中の滴)と留学した時代について話し、自分の研究結果やアイデアを紹介しました。北海道大学の先生の発表には、科学者としての生活の中で学んだこと、成功や失敗について話しました。発表した後で、参加者から質問をよくがあり、発表者から有意義なアドバイスしました。
学生同士の交流会には他の大学の大学生と話す機会がありました。最初には順番に自分の関連する5 キーワードを表し、他の学生をそのキーワードを質問しました。このセッションには、学生同士とよく相談し、他の大学の大学生の研究や生活を知りました。とくに、海上に実験した学生の海上の生活は以外に面白かった。
まとめると、若手夏季セミナーは楽しくて、色々なことを学びました。機会があれば、他の交流会を参加し、自分の知識やネットワークを延長したいです(B4)。

研究集会参加記(火山学勉強会)

2022/9/16から9/18の日程で「火山学勉強会2022@北海道駒ヶ岳」に参加しました。この勉強会では、巡検や研究発表を通して、全国の大学から集まった火山を専門にする大学院生・学部生が交流を行います。これまで一切関わりのなかった火山学界隈で同世代の横の繋がりを作ることができる、非常に良い機会となりました。

今回は「気泡を含む粘弾性マグマ中の地震波伝播を記述する数理モデル」というタイトルでポスター発表を行いました。自分がこれまで従事してきた「気泡流中を伝播する圧力波(流体工学)」の理論を火山学にも応用できそうだ、という思い付きから始めた研究ですが、マグマ・気泡・地震波という全く異なる現象の相互作用に着目するアイディアに対して、思いがけずも好評を頂くことができました。一方、マグマ溜まり以外の地殻中を伝播する際の影響や、地震波の観測精度など、理論だけではカバーしきれない問題がまだまだ山積しています。本勉強会に留まらず、今後様々な研究集会に参加することで火山に関して理解を深め、自身の研究の糧にしたいと考えています(D2 鮎貝崇広)。

学会見学記

日本流体力学会年会2022に、見学・情報収集に派遣した学部(学類)生2名に学会見学記を書いてもらいました(金川)。


2022/09/27から2022/09/29に京都大学で行われた日本流体力学会年会2022に参加をした。今回は見学という形で、先輩方の発表や他機関に所属する研究者の方の発表を聴講した。
自分自身、これまで学会発表というものに人生で一度も参加したことがなかったので、発表の仕方や質疑の答え方など、講演の内容以外でも非常に勉強になることが多かった。
例えば発表の仕方では
・専門的な用語や、大多数の人がその場ですぐには理解出来ないであろう式を短い時間でいかに分かりやすく解説するか
・大人数が聴講する中、目線はどのあたりを向けると良いか
・部屋の大きさに合わせて、声はどれくらいの大きさで、どのくらいの早さで話せば聴講者全員が正確に聞き取ることができるか
・各スライドに、短い制限時間の内どれくらいの時間を割くか(重要な結果や知ってもらいたい内容、理解するのが難しい内容を含んでいるところには、他のスライドよりも長く時間を使うなど)
・聞き手が飽き始めた、或いは集中力が切れかけるであろうタイミングで、少しネタを交えたスライドを挟むことで、再度興味を引こうとする
・1枚のスライドには、どれくらいの情報量であれば聴講者も無理なく話についていけるか
質疑の答え方では
・質問の内容が理解出来なかったら、聞き返す
・話が噛み合っていないと思ったら、一旦相手に聞くことで情報を整理し直す
・自信がない場合は、相手の質問に答えられていたかどうか最後に聞いてみる
などが挙げられる。特に質疑応答では、自分の分野外の研究者からの意見を聞くことができる貴重なチャンスでもあり、自分では気づかなかった視点からの意見や質問をいただけるかもしれないので、ここでの対応の仕方は非常に重要だと感じた。
講演の内容自体は専門的なものも多く、全てを理解できたわけではないが、普段自分が行わない実験系の研究内容も聞くことができ、中には今後行うかもしれない応用研究で自分が使えるかもしれない知識や考慮しなければならない内容もあったと思うので、研究でも普段の勉強と同じく、偏った知識だけでなく、関連しそうな分野の知識も多少なりは知っておくべきだと強く実感した。
また、僕自身は金川研に所属している先輩がどのような研究内容を行なっているかについて、まだそこまで詳しくは知らなかったので、同じ研究グループの先輩方の研究内容も改めて認識することができたという点でも良かったと思う。
今回の学会発表の見学で得た経験は、間違いなく今後自分が学会発表をする際に活かせることばかりであり、非常に有意義な時間を過ごすことができたと思っている。すぐに真似できる点は特に自分の心に留めておき、今後出る初めての研究発表ですぐに活かせるようにしたい(学生A)。


9 月27 日から9 月29 までの3 日間,京都大学で行われた日本流体力学会年会2022 に見学として参加した.私は今回初めて学会というものに参加したが,多くのことを学べたと感じている.
まず,発表の仕方である.発表内容を正確に把握することは難しかったが,たくさんの講演を見学したことで,自分が発表する立場になった時にどう振る舞うのがよいのかを考えることができた.どのくらい声を張れば後ろまで聞こえるのか(マイクの有無なども関係する),スライドの文字はどのくらいの大きさやどういう色・フォントを使うと見やすいのか,視線をどこに向けると印象がよいのか,など現地で見学しなければわからないことを多く学ぶことができた.
また,質疑応答の様子も勉強になった.かなり深い意見や別視点からの意見が聴講者から出る中で,どのように切り返せばよいかを学ぶことができた.質疑応答の時間を発表者にとっても聴講者にとってもより良い時間にするには,自分の研究内容やその先行研究,周辺分野をよく理解しておくことが絶対の条件であると感じた.また,無難な回答をして切り抜けることを考えるのではなく,楽しく意見交換できるように意識することで有意義な時間にすることができると感じた.私自身,自分の研究テーマへの理解は十分なのかと改めて考えるきっかけにもなった.
今回の学会見学を通して,学会発表のエッセンスを得ることができ,非常に有意義だった.今後の研究にはより一層精を出し,発表をする立場になったら,今回見聞きしたことを生かしてよい発表を行いたいと感じている(学生B).

受賞コメント

混相流シンポジウム2022でベストプレゼンテーションアワードを受賞したM1学生にコメントを書いてもらいました(金川)。


この度は,名誉あるベストプレゼンテーションアワードを頂くことができ,大変光栄です.まずは,金川先生と研究に関してご意見をいただいた研究室のメンバーにも大変感謝しております.「混相流シンポジウム2022」は私にとって初めての学会でしたが,表彰を受けられてとても嬉しいです.気を抜かずこれからも精進して参ります.

ここからは,学会までのスケジュールや感想を簡単に振り返ります.

4月に大学院に入学して,先生からテーマを提案頂きました.私は理学出身で工学の基礎知識がなかったので,勉強しつつ,自分の研究も平行で進めました.研究は手計算で進め,当初想定したよりも煩雑になってしまい大変でしたが,なんとか7月ごろにはおおむね結果をまとめる段階までできました.
そして,プレゼンの準備は8月の第二週から始めました.私が発表に慣れていないのもありますが,学会前の一週間はかなり忙しかったです.先生からの指摘,私の修正をたくさん繰り返しました.また先生との発表練習は5日連続で前日まで入れていただきました.プレゼンがあまり得意でなく,緊張するのではないかと心配していましたが,オンラインであれば,発表中は相手の顔も見えないのであまり緊張しないことがわかりました.しかし,対面は勝手が異なり,私も苦手意識があるので,改めて訓練したいと思います.

発表本番が終わり,プレゼンに関しては,(少なくとも現時点での)想定通りの発表ができたと思うのでこの点はよかったです.ただし,質疑応答はかなり改善できると思っています.質疑は場数を踏むことでもうまくなるとのことなので,これから積極的に経験を積んで上達できればと思います.

また,今は理論だけやっていますが,学部時代は非線形波動方程式の数値計算もやっていたので,今後数値計算も徐々に取り入れていきたいと思っています(2022年8月26日 川畠稜輝).

国際会議招待講演

応用力学関連の国際会議において、固液気三相の連続体力学のマクロとミクロの理論的接続に関する招待講演を行いました(金川)。
 
Kanagawa, T., “Solid-Liquid-Gas Three Phases Continuum Theory on Multiple Microbubbles Coated by a Visco-Elastic Shell: From Microscopic To Macroscopic Scales,” 5th International Conference on Material Strength and Applied Mechanics (MSAM2022) (2022.8), invited lecture

混相流シンポジウムおよび学生受賞

鮎貝崇広(D2)、川畠稜輝(M1)、長谷川建(B4)が、混相流シンポジウム2022において以下の口頭発表を行い、鮎貝と川畠がベストプレゼンテーションアワードを受賞しました(2022年8月20日付)。

  • 鮎貝崇広・金川哲也、気泡内部の激しい温度変化を伴う高速気泡流を記述する 3 圧力 2 流体モデルの安定性解析【平均化方程式モデリング(講演内容の一部を含むプレプリント)】ベストプレゼンテーションアワード受賞
  • 川畠稜輝・金川哲也、多数の超音波造影気泡を含む液体についての非線形音響数理モデル【医用超音波と造影剤(投稿予定)】ベストプレゼンテーションアワード受賞
  • 長谷川建・金川哲也、気泡流の液相弾性が超音波の非線形効果に及ぼす影響の解明【気泡流のレオロジー(投稿予定)】

金川研・学生表彰実績

 金川研設立時からの学生表彰を列挙します(表彰年月/表彰名/表彰者名(学年は受賞時)/特記事項・被表彰行為など)。直近の4年強で52件の表彰を頂いています。

 金川研の修了生の全員が表彰実績を有しています。中でも、筑波大学学長表彰(被表彰業績は学修)を4年連続で計5名が受賞、日本機械学会三浦賞を3年連続で計4名が受賞しています。

  1. 2022年11月/2022年度日本火山学会秋季大会 学生優秀発表賞(気泡を含む粘弾性マグマ中のP波伝播を記述する数理モデルの開発)/鮎貝崇広(D2)
  2. 2022年9月/日本機械学会茨城講演会優秀講演賞(並進気泡に作用する抗力が気泡流中の圧力波に及ぼす減衰効果の解明)/新井秀弥(M1)
  3. 2022年8月/混相流シンポジウム2022ベストプレゼンテーションアワード(気泡内部の激しい温度変化を伴う高速気泡流を記述する3圧力2流体モデルの安定性解析)/鮎貝崇広(D2)
  4. 2022年8月/混相流シンポジウム2022ベストプレゼンテーションアワード(多数の超音波造影気泡を含む液体についての非線形音響数理モデル)/川畠稜輝(M1)
  5. 2022年3月/筑波大学学長表彰/新井秀弥(B4)/筆頭論文1編および学業成績
  6. 2022年3月/日本機械学会三浦賞/菊地勇成(M2)/筆頭論文2編(内1編は論文表彰相当)
  7. 2022年3月/日本機械学会畠山賞/新井秀弥(B4)/学業成績
  8. 2022年3月/筑波大学副学長表彰/新井秀弥(B4)/学業成績
  9. 2022年3月/筑波大学副学長表彰/本多満洋(B4)/学業成績
  10. 2022年3月/筑波大学茗渓会賞(学修)/菊地勇成(M2)/研究業績
  11. 2022年3月/筑波大学大学院システム情報工学研究科構造エネルギー工学学位プログラム長表彰/石塚怜央奈(M2)/研究業績
  12. 2022年3月/筑波大学理工学群工学システム学類長表彰/本多満洋(B4)/学業成績
  13. 2022年3月/SICE学生優秀賞/本多満洋(B4)
  14. 2022年 /Highlights papers of 2021, Japan Society of Applied Physics/菊地勇成(M2)・金川哲也
  15. 2022年1月/日本機械学会第32回バイオフロンティア講演会 Outstanding Student Presentation/本多満洋(B4)
  16. 2021年8月/日本機械学会茨城講演会優秀講演賞(マイクロバブル増強型の強力集束超音波治療に向けた数理モデルの構築)/加賀見俊介(M1)/Ultrasonics Sonochemistryに掲載
  17. 2021年8月/日本機械学会茨城講演会優秀講演賞(2種類の大きさの気泡を無数に含む水中圧力波の非線形理論解析)/石塚怜央奈(M2)
  18. 2021年5月/Spotlight 2021, Japanese Journal of Applied Physics “Weakly Nonlinear Theory on Ultrasound Propagation in Liquids Containing Many Microbubbles Encapsulated by Visco-Elastic Shell”/菊地勇成(M2)、金川哲也
  19. 2021年3月/Featured Article (Journal Best), Physics of Fluids “Theoretical Elucidation of Effect of Drag Force and Translation of Bubble on Weakly Nonlinear Pressure Waves in Bubbly Flows”/谷田部貴大(M2)、金川哲也、鮎貝崇広(M2)
  20. 2021年3月/日本機械学会三浦賞/鮎貝崇広(M2)/論文3編(内2編Q1国際誌)
  21. 2021年3月/日本機械学会三浦賞/亀井陸史(M2)/論文筆頭3編(内1編Q1国際誌)
  22. 2021年3月/日本機械学会若手優秀講演フェロー賞(気泡流の熱伝導の温度勾配モデルが非線形圧力波に及ぼす影響の理論的比較)/亀井陸史(M2)/発表後の精査を経て国際誌Phys. Fluidsに掲載
  23. 2021年3月/筑波大学学長表彰/鮎貝崇広(M2)/論文3編(内2編Q1国際誌)
  24. 2021年3月/筑波大学学長表彰/加賀見俊介(B4)/論文1編および学業成績
  25. 2021年3月/筑波大学副学長表彰/加賀見俊介(B4)/学業成績
  26. 2021年3月/筑波大学大学院システム情報工学研究科長表彰/亀井陸史(M2)/研究業績
  27. 2021年3月/筑波大学大学院システム情報工学研究科構造エネルギー工学専攻長表彰/前田泰希(M2)/研究業績
  28. 2021年3月/筑波大学大学院システム情報工学研究科構造エネルギー工学専攻長表彰/藤本あや(M2)/研究業績
  29. 2021年3月/筑波大学大学院システム情報工学研究科構造エネルギー工学専攻長表彰/谷田部貴大(M2)/研究業績
  30. 2021年3月/筑波大学理工学群工学システム学類長表彰/川目拓磨(B4)/学業成績
  31. 2020年9月/日本機械学会関東支部茨城ブロック学生貢献賞/鮎貝崇広(M2)
  32. 2020年8月/混相流シンポジウム2020ベストプレゼンテーションアワード(気泡援用集束超音波医療における熱的効果と非線形性に着目した基礎理論の構築)/加賀見俊介(B4)/発表後の精査を経て『混相流』に掲載
  33. 2020年8月/日本機械学会茨城講演会優秀講演賞(気泡を含む水中を長周期伝播する非線形音波の孤立波発展条件)/鮎貝崇広(M2)
  34. 2020年8月/日本機械学会茨城講演会優秀講演賞(大きさの異なる気泡を多数含む水中における音波の長距離伝播を記述する非線形シュレディンガー方程式の導出)/川目拓磨(B4)/発表後の精査を経て内容の一部が国際誌Int. J. Multiph. Flowに掲載
  35. 2020年3月/日本機械学会三浦賞/慶本天謹(M2)/論文2編
  36. 2020年3月/日本機械学会畠山賞/石塚怜央奈(B3)/学業成績
  37. 2020年3月/筑波大学学長表彰/石塚怜央奈(B3)/研究業績および学業成績
  38. 2020年3月/筑波大学副学長表彰/石塚怜央奈(B3)/学業成績
  39. 2020年3月/筑波大学大学院システム情報工学研究科構造エネルギー工学専攻長表彰/圷 亮輔(M2)/研究業績
  40. 2020年3月/筑波大学大学院システム情報工学研究科構造エネルギー工学専攻長表彰/慶本天謹(M2)/研究業績
  41. 2020年3月/筑波大学大学院システム情報工学研究科構造エネルギー工学専攻修士論文優秀発表者賞/慶本天謹(M2)
  42. 2019年12月/Student Paper Prize in Physical Acoustics (Second Place) at 178th Meetings of Acoustical Society of America, Numerical Study on Nonlinear Evolution of Pressure Waves in Bubbly Liquids: Effective Range of Initial Void Fraction/鮎貝崇広(M1)/発表内容に関連する成果が『混相流』に掲載
  43. 2019年10月/理論応用力学講演会・応用力学シンポジウム講演賞(気泡流中における超高速圧力波の弱非線形伝播の理論予測)/圷 亮輔(M2)/発表後の精査を経て『混相流』に掲載
  44. 2019年8月/混相流シンポジウム2019ベストプレゼンテーションアワード(気泡流のバルク粘性と熱が非線形圧力伝播に及ぼす影響の理論解析)/亀井陸史(M1)/発表後の精査を経て『土木工学論文集A2(応用力学)』および『混相流』に掲載
  45. 2019年8月/日本機械学会茨城講演会優秀講演賞(気泡流の流速分布が非線形音響波に及ぼす影響に関する解析)/前田泰希(M1)/発表後の精査を経て J. Phys. Soc. Jpn. および『混相流』に掲載
  46. 2019年8月/日本機械学会茨城講演会優秀講演賞(気液界面における物質輸送を伴う気泡流中圧力波の弱非線形理論)/藤本あや(M1)
  47. 2019年8月/日本機械学会茨城講演会優秀講演賞(多数の空気泡を含む水中における非線形圧力波:バルク粘性と熱伝導性が与える影響の理論的考察)/亀井陸史(M1)/発表後の精査を経て『土木工学論文集A2(応用力学)』および『混相流』に掲載
  48. 2019年3月/筑波大学学長表彰/亀井陸史(B4)/研究業績および学業成績
  49. 2019年3月/日本機械学会畠山賞/亀井陸史(B4)/学業成績
  50. 2019年3月/筑波大学校友会賞/亀井陸史(B4)
  51. 2019年3月/日本機械学会関東学生会第58回卒業研究発表講演会学生優秀発表賞(気泡流中の非線形圧力波の伝播に流速が与える影響に関する理論的研究)/前田泰希(B4)/発表後の精査を経て J. Phys. Soc. Jpn. および『混相流』に掲載
  52. 2018年3月/筑波大学理工学群工学システム学類長表彰/圷 亮輔(B4)/学業成績

金川研日誌(8/5)

今年2月に配属された学類4年生に日誌を書いてもらいました。日本に来て4年目の留学生であり、日本語に不慣れな面がありますが、当該学生の個性が映えるよう、科学的に明らかな誤り以外はあえて直さずに掲載することとしました(金川)。


こんにちは、私は現在金川研究室のB4です。今やっているテーマは「リン脂質シェル(phospholipid shell)の座屈(buckling)と破裂(rupture)による、(多数気泡を含む液体の中に)超音波の伝達にどんな影響がありますか」です。

実は、金川研究室を選択した時、私の注意を引き付けたのは、このテーマというよりも、金川研究室で使用している手法: 摂動法(perturbation theory)と多重スケール解析(multiple scale analysis)でした。高校と大学(数学系と物理系以外)を学んだ数学は、「精密科学」(exact science)です。私に対して、「精密科学」は「真」を持ちます。一方で、摂動法と多重スケール解析は「近似数学」(approximate mathematics)です。近似なので、100%ただしい解を得ることが必要がなくて、自由度がもっと高くて、もっとクリエイティブな解き方もできます。その上、精密解を得ない問題には、近似解のおかげで、たくさん情報を得られます。わたしに対し、「近似数学」は「真」だけでなく、「美」も持ちます。関心する人はYoutubeに「Prof. Carl Bender – Mathematical physics」の授業をご覧でください。

私は、まだ「超音波の伝達」の知識が深いというまでもないですが、「この世界を解決する一つのステップ」ですので、熱心に研究します。自分の興味は、頭の中で「物理、数学、化学の世界」を作ることです。その結果、先生や先輩らや友達(他の専門も)などとアイデアや意見を交換する時、子供がおもちゃをジャグリングするように喜びます。特に、私のアイデアと意見を否定・批判される場合にも、私は悲しくはありません。理由は、私に対して「科学について話すだけ」ですので、自分のエゴに関連までもないと思うからです。そのために、いつにも科学のアイデアを楽しんで交換することができます。(例としてFun to Imagine – Richard Feynman)

楽しんで研究をやりますが、責任を持たなければなりません。科学・エンジニアは継承性があるので、(私に対して)研究するとき、前の研究者や現在の研究者の頭の中の世界を一歩一歩で探検していると感じます。そのために、自分の結果を責任を持つのは自分だけでなく、前の研究者、他の研究者、「真」、「美」を尊敬すると思います。

現在、上記の気持ちで学会に向けてスライドや背景の知識を準備します。心配もありますが、他の学生、他の先生の研究・アイデアを聞けるので面白いと思います。将来的には、違う教育制度、違う考え方の他国の学生・先生にも会ってみたいです(B4)。

金川研日誌(7/25)

他大学の数学科出身のM1に研究室日誌を書いてもらいました(金川)。


研究室配属されてからあまり時間がたっていませんが,コメントを書かせていただきます.
<研究生活について>
・金川研究室では,大がかりな実験装置などは使わず,紙とペン(とPC)で解析を進めます.
・研究は家,大学などどこでやってもよく,先生にtemasで週一回の進捗報告をします.
・金川先生はWebサイトで活動内容や指導方針など,研究室を選ぶのに非常に有効な情報が細かく公開しておられるので,非常に参考になるかと思います.
また,研究生活については他の研究室メンバーが詳しく書かれている通りで,これ以上私から補足することはないかと思われます.

<金川研究室を志望した理由など>
 私は学部時代は他大の理学部数学科にいたので,学士(理学)です.数学科出身の人間が工学に来るのは珍しいようなので,ここからはなぜ数学科から工学に来たのかの経緯と、そしてなぜ金川先生を志望したのかあたりを書きます.
 大学は何も考えず,(全科目の中で)ある程度数学ができるという理由で理学部数学科に入りました.「大学数学は高校数学とは性質が違う.高校数学ができるから大学でやる数学ができるとは限らない」などということは恥ずかしながら当時は知らず,入ってから違いに驚かされました.この点はリサーチ不足だったと思います.しかし後悔などはなく,むしろ私は大学数学の方が向いていて,ある程度の成績を取ることができたので,運がよかったと思います.
 4年生で研究室配属され、研究の一端を体験することによって,研究活動の楽しさが少しずつ分かってきました.当時の指導教員の先生は工学出身で,所属は理学部でありながらも工学よりのテーマに取り組むことができました.そこから自分は理学よりも工学方面に興味があることに気づきました.なので,大学院から専攻を変えることにしました.
 大学院の研究室を選ぶにあたってテーマはあまり気にしませんでした.どのテーマを選んでもやってみないと面白さはわからないと思っていましたし,理学から工学に来る時点で完全に新しく勉強することになることはわかっていたのでここは直感で選びました.
 Webページや,また事前の面談でも,プレゼンや文章添削などの指導を含めて,様々な研究上のサポートをしていただけることや,漠然と論文という成果を一生のうちで残しておきたいという目的も達成できそうだというのも理由です.

<実際に配属されてみて>
 研究以外の学生側の負担が極端に少なく,(研究活動をやりたい人にとっては)研究に集中して取り組める非常に良い環境だと思いました.私は研究を勧めながら,必要に応じて勉強も並行して行っています.
 配属数か月ですが,既に新しい結果らしきものは出ていて,成果を今年複数の学会で発表予定です.その後論文としてまとめることも目指しています.私のようにもともと工学(や物理)をやっていなくても,先生や先輩方の手厚いサポートのおかげで,(当然最後は自分でやるしかないですが)なんとかやっていけていると感じています.

<金川研究室の良いところ>
・teamsで先生にいつでも連絡が取れるので,研究を進めていて詰まりかけたらすぐに相談ができます.
・先生に質問をすると,今必要なこと,今は事実として覚えておけばいいこと,今は気にしなくてよいこと等必要に合わせてアドバイスをくれますので,研究が進めやすいです.
・決まった行事がないので,自分の好きなように自由に休んでもよいです.私は土日の概念をなくし,休みたいときに休んでいます.
・今は研究室で研究を進めているメンバーはあまりいないので直接話せる人は多くはありませんが,temasで連絡を取れば皆さん快く返信をくれます.(M1)

Phys. Fluids

超音波造影診断用の膜で覆われた気泡の集団としての音響特性を数理的に調べた論文が、AIP(米国物理学協会)の Physics of Fluids (IF = 4.980) (MechanicsでQ1(18/138); Physics, Fluids & PlasmasでQ1 (2/34)) に採択されました(2022年7月24日採択、26日採択版原稿掲載)。

Kanagawa, T., Honda, M., Kikuchi, Y., “Nonlinear acoustic theory on flowing liquid containing multiple microbubbles coated by a compressible visco-elastic shell: Low and high frequency cases,” Physics of Fluids, Vol.~34 (2022), in press

JASSO第一種奨学金免除

昨年度修士卒のOBの努力が報われ、全員が、JASSO第1種奨学金の返還免除(1名全額、1名半額)を受けました。 金川研において、OBOGを含め貸与者の全員が免除を受けており、全額免除者も毎年出ています。

Ultrasonics Sonochemistry

加賀見俊介(M2)の論文が、Elsevier社の Ultrasonics Sonochemistry 誌 (IF= 9.366; CiteScore=14.1; Q1誌 (Acousticsにおいて1/32)) から出版されました(2022年7月7日)。


Kagami, S. and Kanagawa, T., “Weakly nonlinear propagation of focused ultrasound in bubbly liquids with a thermal effect: Derivation of two cases of Khokolov–Zabolotskaya–Kuznetsoz equations,” Ultrasonics Sonochemistry, Vol.~88 (2022), 105911.


– 集束超音波の数理モデルとして著名なKZK方程式を、単相から混相媒質へと拡張し、気泡振動・音の伝播・温度変動を、1本の数式に集約しました。
– 超音波腫瘍焼灼治療に即した温度上昇値が、新たなKZK方程式の数値解から確認され、従来の約10連立の煩雑な基礎式を解く方法論の一代替策となる可能性を秘め、医療応用上の意義を有します。


筑波大学からプレスリリースが出ました(2022年7月11日)。

金川研日誌(6/20)

早期卒業研究制度で配属された工シス3年次学生に日誌を書いてもらいました(金川)。


研究室に配属されて1ヶ月半経過したので、僕の今現在送っている研究生活等について書かせていただこうと思います。

1. 研究生活について
まず、他の研究生の皆さんも書いているように、この研究室にはコアタイムはもちろん、研究室に来る必要すらない(家でも研究はできるため)ので、皆さんが想像しているであろう、毎日研究室に来て研究を行わなければならない、ということは全くありません。そのため、僕は配属されて以来、一度も研究室を利用したことはありませんし、大学にもほとんど行っていません。(1週間あたりで見ても、「筑波大学構内に足を踏み入れている時間」より「バイトをしている時間」の方が多いくらいです。)とはいえ、コロナ禍と同時に大学に入学してからは、授業がオンラインのため、学校にもろくに行かずに楽な生活を送り続ける怠惰な生活をしてしまっているので、就職後のことも考えると、高校に在学していた時のようなまともな生活を送れるようにしたいですね。(こうは思っているものの、昨日も夜中の3時くらいまでずっと友達と通話しながらモンハンしていましたが笑)授業との両立に関しては、僕は今年、卒業までに取らなければならない単位数に全然達していないせいで、たくさん授業を取らないといけませんが、今のところは先生の配慮のおかげで、無理なくやれていると思います。
今現在行なっている研究内容は、僕の同期の早期卒業生がすでに日誌に書いてくれていることと、自分もやっていることはほとんど同じなので、省略します。手抜きでごめんなさい。

2. 金川研を選択した理由
1つ目は、1. 「研究生活について」のところでも述べているように、どこでも研究ができるという点です。出来る限り大学に行きたくなく、家に引きこもっていたい僕には大きなメリットの一つに感じました。
2つ目は、論文投稿や学会発表を盛んに行なっているという点です。僕自身、どうせ研究室に配属されて研究を数年間行うのなら、少なからず何かしらの実績は残してみたいという気持ちもあったので、この辺りに力を入れている金川研は魅力の一つであると思いました。
3つ目は、工シスの研究室で理論をメインでやっている研究室はあまりなく、希少性?を感じたからです。国内で見ても、似たような内容を行なっている研究室はほとんどないそうですが、個人的には取り組んでいる人が多いテーマより、そっちの方が良いかなと思いました。取り組んでいる人が多いテーマはそれだけ注目が集まる反目、絶対に自分が勝てないような相手も数多くいて、自分の存在感を出すのが難しいですからね。
以上が配属を決めた時の主な理由です。とはいえ、研究室選びの時には他の研究室とかなり迷いましたし、大学入学時には「エネルギー問題」について学びたいとも思っていたので、これから研究室配属を決める方達には後悔の残らないように、色々考えて選択する事をお勧めします。

5月に配属されたばかりなので、まだよく分かっていないこともたくさんありますが、今僕が書ける内容としてはこんなところでしょうか。今後1年間の心配事としては、秋以降は本格的に卒論を書いたり、場合によっては学会で発表したりと、やることは今以上に増えると思われるので、もしかしたら11月に発売されるポケモンの新作をやる十分な時間が取れなくなるかもしれないということと、研究室の方達が皆、真面目で優秀なので僕みたいな人間が浮いてしまわないか、ということくらいですかね。
取り敢えずは無事に卒業できるように1年間頑張っていこうと思います。(春C以降は対面授業がメインになるそうなので、落単しないか本当に不安です。対面で行うのはテストだけにして欲しいものです笑)(工シス3年生)

文部科学大臣表彰若手科学者賞/筑波大学若手教員特別奨励賞

令和4年度 科学技術分野の文部科学大臣表彰 若手科学者賞(被表彰業績「気泡流中の圧力波を記述する非線形波動方程式の理論的研究」)、および、筑波大学若手教員特別奨励賞を受賞しました(令和4年4月20日付。同年6月7日に推薦機関である筑波大学内表彰式)。

身に余る光栄であり、ご推薦および研究指導を頂いた先生方、金川研において当該研究を共同で行ってくださったOBOGを含む学生の皆様に深謝申し上げます。基礎と理論の側面が強く、国内の関連領域においては比較的マイノリティに属すると受け取っている当該研究に対して、一定の評価を頂けたことも率直に嬉しく存じます。あくまで通過点であり、今後も益々研究に励み、結果として成果をあげたいと考えております(金川哲也)。

金川研日誌(6/8)

早期卒業研究制度で金川研に配属された工学システム学類3年生の2名のうち1名に日誌を書いてもらいました(金川)。


B3で金川研に配属されてまだ短いですが、自分が金川研を志望した理由と研究生活について書かせてもらいます。

まず、私が金川研を志望した理由は、金川先生の講義の分かりやすさと、研究室の自由な雰囲気にあります。金川先生の講義を受講した方ならわかると思いますが、かなり厳密性が重視されています。この式は、どういった条件で成り立ち、どのような式を経て導出されるのかなど、非常に丁寧に説明されていました。また、金川研にはコアタイムもゼミもほとんどなく(ゼミは少し開かれた年度もあるようですが)、週1回程度の面談だけなので、自分の時間も取れるので、その点にもメリットを感じました。特に私は、早期卒業の対象でしたので、3年時の授業と研究活動を並行で進める必要があり、このような仕組みは有難かったです。金川先生も授業等を優先させてくれるので、研究が忙しくて授業の学習がままならないということもないと思います。

それに対して、研究室を選ぶにあたり、あまり研究内容は意識しませんでした。自分のやりたいことが明確にある方は別だと思いますが、私は明確にやりたいことが決まっていなかったので、先生や研究室との相性で決めました。

研究生活について書くとは言ったものの、まだ勉強の段階なので、今は論文中の式の導出やそのような式を出す動機などを学んでいます。研究室にすら入ったことがありませんし、先輩や同期とも直接会ったことはありません(Teamsでのチャットのやり取りは割と盛んです)。金川研は理論メインの研究室なので、ほとんど研究室に来ず、自宅で研究を進める先輩も多いそうです(紙とペンさえあれば研究できるので)。なので、合う合わないは分かれる研究室な気がします。実験がやりたい人や、計算(式変形など)が嫌いな人、自分の直感で研究を進めたい人には、ただきついだけだと思います(B3)。

早期卒業研究履修生が配属

早期卒業研究を履修中の工学システム学類3年生のうち2名が金川研に配属されました。飛び級に相当し、3年次には講義と卒研を並行で進め、3年間での卒業(学士号)を目指すものです。2年次までの成績が極めて良い場合に履修が可能となります。

ターボ機械協会・小宮賞

金川が一般社団法人ターボ機械協会の第35回小宮賞(若手奨励賞)を受賞しました(2022年5月13日)。

同賞は、同会個人会員のうち40歳未満の若手研究者を対象とするものであり、同会表彰委員会の審議を経て、毎年1名に授与されるものです。受賞者には、流体工学および流体機械の研究奨励を目的として、小宮荘次郎氏(株式会社ミツヤ送風機製作所社長)からの寄付金に基づく小宮研究助成金(70万円)が授与されます。

今後も当該分野の研究に励みます(2022年5月18日 金川哲也)。

応用物理学会 Highlights papers in 2021

菊地勇成(2021年度金川研M2)の下記論文が、応用物理学会(JSAP)の Highlights papers in 2021 (Highlights of 2021) に選ばれました(2022年3月付)。

Highlights papers of 2021 は、当該学会の Editorial team によって、昨年2021年に出版された論文の中から、highlight the scientific quality of research を示す論文に対して選ばれるものです。

Japanese Journal of Applied Physics に 2021年に掲載された771編の内11編(1.4 %)が選ばれました。

当該論文は、Spotlights 2021 にも選ばれており、また出版後約1年で11,330回のダウンロード回数があります(2022年5月15日時点)。


対象論文:Kikuchi Y.; Kanagawa T., “Weakly Nonlinear Theory on Ultrasound Propagation in Liquids Containing Many Microbubbles Encapsulated by Visco-Elastic Shell,” Japanese Journal of Applied Physics, Vol. 60, No. SD (2021.5), SDDD14.

金川研日誌

配属された新B4に日誌を書いてもらいました(金川)。


こんにちは。私は現在B4で、今年度から金川研に配属されました。私の現在までの研究活動について少し紹介させていただきます。

まず、金川研への配属は2月中に決定し、テーマの大筋も4月頭までにはほぼ決定していたという状況でした。
テーマについては、ざっくりと述べると、先行研究の理論では考慮していなかった効果を新たに導入する、といったようなことを主に行っていて、論文を読むことで研究動向等を調査したり必要な知識を得たりしつつ、ある程度数式変形の見通しが立てば手計算を試みる、などを行っています。
また、週一回を目安に、金川先生との面談を行います。その際、前回の面談からの進捗を報告し、指摘や助言を頂いたり、不明点について相談に乗って頂いています。

配属当初は過去の論文のフォローや論文検索がうまくゆかず(論文検索については現在でも効率良く行えるようになったとは言えませんが…)、一つ一つのタスクを相当の時間をかけて進めていました。この点については、研究活動を始めて数ヶ月経過し、徐々に慣れ始めてきたという様子です。

金川研は理論メインの研究室でゼミ等も存在しないため、そういったことで時間を拘束されることがなく、ある程度スケジュールを自由に組むことができる、というのが私には合っていて、現時点では研究と日々の生活をバランスよく両立できていると思っています。

その一方で、私自身が研究室に通っていないからというのが理由でもあるのですが、研究室の先輩方や同期とのコミュニケーションが希薄になりがちというのがあって、せっかく研究室に所属したのだから研究室の方々とお話ししたいという思いがあります。
現在までは全て自宅で研究作業を行ってきましたが、試しに研究環境を変えてみるというのも兼ねて、少しずつ研究室に通うようにしたいですね(B4)。

JKA研究補助

公益財団法人JKA 2022年度 機械振興補助事業 研究補助 若手研究に採択され、ご助成を頂くこととなりました(2,000千円、2022年4月から2023年3月)。

   

国際共著論文採択

国際共著論文が、Elsevier の Case Studies in Thermal Engineering 誌 (IF = 4.724, CiteScore = 5.9; 採択率 34 %; Q1誌(Thermodynamics において7/60)) に採択されました(2022年4月20日採択、2022年4月26日出版)。

Abu-Bakr, A. F., Kanagawa, T. and Abu-Nab, A. K., “Analysis of doublet bubble dynamics near a rigid wall in ferroparticle nanofluids,” Case Stud. Therm. Eng., 34 (2022.6), 102060. 

文部科学大臣表彰 若手科学者賞

令和4年度 科学技術分野の文部科学大臣表彰 若手科学者賞」を過分にも頂けることとなりました。本当に感激しています。

被表彰業績は「気泡流中の圧力波を記述する非線形波動方程式の理論的研究」で、国内ではマイノリティですが、強い愛着があり、一生かけて発展させます。研究に関わって下さった諸先生方と学生の皆様、有難うございます(2022年4月8日 金川哲也)。

学振特別研究員申請講座

4月11日(月)15:30からオンラインで開催される、「シス情・令和4年度学振特別研究員申請のための直前講座」にて、鮎貝崇広(金川研D2/JSPS特別研究員DC1)が講演「1年で学振DCに採択されるための戦略」を行います。

研究室日誌(学長表彰受賞について)

この度は学長表彰をいただき、大変光栄に思います。

これも日頃から熱心にご指導してくださった金川先生をはじめ、研究に関する質問に答えてくださった研究室の皆様、工学システム学類の先生方、そして、いつも支えてくれた家族のおかげです。心より感謝申し上げます。大学4年間の学業成績、学会発表と論文投稿による研究成果を評価していただけたのは素直に嬉しく思います。

また、学長表彰と直接関連はありませんが、卒業式では卒業生を代表して謝辞を読ませていただきました。千人以上の人がいる前で話をさせていただくのは初めてのことだったので、緊張で足や声が少し震えてしまいましたが、無事にやり遂げることができて良かったです。

学長表彰受賞、および、卒業生謝辞を務めさせていただいたことは大変名誉なことなので、それに恥じぬよう今後も大学院にて自分を高めていきたいと思います。

 2022年4月5日 新井秀弥(金川研究室・博士前期課程1年)

学位記授与式/学生表彰

2022年3月25日、金川研所属の、M2の2名、B4の2名が、それぞれ、修士(工学)、学士(工学)の学位を授与されました。


以下計9件の表彰があり、修了・卒業生の4名全員が表彰されました。OB・OGを含め、金川研の修了生の全員が表彰歴を有します。

  • [筑波大学 学長表彰(学修)] 新井(B4)
  • [筑波大学 副学長表彰/大学院進学奨励奨学金] 新井(B4)、本多(B4)
  • [日本機械学会 三浦賞] 菊地(M2)
  • [日本機械学会 畠山賞] 新井(B4)
  • [SICE優秀学生賞] 本多(B4)
  • [筑波大学 茗渓会賞(学修)] 菊地(M2)
  • [筑波大学 構造エネルギー工学学位プログラム長表彰] 石塚(M2)
  • [筑波大学 工学システム学類長表彰] 本多(B4)

筑波大学卒業式(第1回(2回に分けて開催))において、新井(B4)が、1,078名を代表し、謝辞総代を務めました。また、本多(B4)が、学位記受領の工学システム学類(137名)の総代(副)を務めました。

助成金採択

小野音響学研究助成基金・令和4年度研究助成に、金川の申請「強力超音波とマイクロバブルを用いた非切開ガン焼灼手術の治療効果予測法の数理物理的開発」が採択されました(100万円)。

笹川科学研究助成(加賀見)

加賀見俊介(M1)が、日本科学協会の2022年度笹川科学研究助成に内定し、650,000円のご助成を頂けることとなりました。 当該研究では、マイクロバブルと超音波の併用による、低侵襲がん治療医工技術に関して、数理的立場からの研究を行います。

JPSJ

新井秀弥(B4)が筆頭著者の論文が、Journal of the Physical Society of Japan (IF=1.828, CiteScore = 3.0) から出版されました。

抗力を受ける並進気泡を多数含む水流(気泡流)中を伝わる圧力波の減衰を招く要因として、従来認知されてきた熱伝導と音響放射に加え、抗力減衰を考慮した非線形数理モデル(弱非線形波動方程式)を、二流体モデルに基づく体積平均化基礎方程式系を用いて導きました。さらに、導かれた方程式を、400周期にわたる数値計算によって解き、散逸の要因を定量的に比較しました。気泡に働く抗力が(流れのみならず)『圧力波の』散逸を招くこと、気泡の並進運動が圧力波の非線形性を増大させることを始めて指摘した、Yatabe, Kanagawa & Ayukai (Phys. Fluids, 2021.3) の発展形です。今後、揚力や重力など気泡に働く多種多様な力の『圧力波への』寄与の理論的検討や、強非線形問題・大規模数値計算への拡張をすすめます。


Arai, S., Kanagawa, T. and Ayukai, T., “Nonlinear Pressure Waves in Bubbly Flows with Drag Force: Theoretical and Numerical Comparison of Acoustic and Thermal and Drag Force Dissipations,” Journal of the Physical Society of Japan, Vol.~91, No.~4 (2022), 043401 (4 pages). 

科研費採択

日本学術振興会科学研究費助成事業 学術研究助成基金助成金 基盤研究(C)に、研究代表者として、申請課題が採択されました(2022年4月1日から2025年3月31日)(内定:2022年2月28日付)。

2014年度から11年間連続で、研究代表者として、科研費による研究(計4件)を、途切れることなく継続できております(特別研究員奨励費を含めれば、2010年度から15年間連続、計6件)。審査を頂いた先生方に感謝申し上げます。

Chemical Engineering Science

超音波造影気泡

超音波造影気泡の「集団」としての非線形音響特性を理論的に調べた、菊地(M2)の論文が、2022年2月11日に、掲載から9カ月で、ダウンロード回数10,000回を突破しました。現在、発展形の成果を、国際誌2編に投稿中です(2022年2月11日)。 

NEDO若サポ採択

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)の「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」に、金川の申請課題が採択されました(期間:2022年2月28日から2023年3月31日、総額:1,000万円)(2022年1月24日)。