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極低温および超臨界流体環境でのプラズマ先端材料科学プロセシング

Research Project

Project/Area Number 10F00385
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section外国
Research Field Material processing/treatments
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

寺嶋 和夫  東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 教授

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) PAI David  東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 外国人特別研究員
Project Period (FY) 2010 – 2012
Project Status Completed (Fiscal Year 2012)
Budget Amount *help
¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000)
Fiscal Year 2012: ¥400,000 (Direct Cost: ¥400,000)
Fiscal Year 2011: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2010: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Keywords超臨界流体 / 極低温 / プラズマ / カーボンナノマテリアル / ダイアモンド分子 / 自己組織化パターン / プラズマ診断 / 超臨界流体プラズマ / プラズマ加工 / 材料プロセシング / 材料プロセス / アダマンタン
Research Abstract

本研究では、外国人特別研究員Dr.Paiの持つ、ナノ秒パルス放電技術を十二分に用い、"極低温および超臨界流体環境中におけるプラズマの生成、物性診断、新しい先端材料プロセシングへの応用"を通じ、プロセスプラズマの新しい可能性を開拓すべく、[A](1)"熱プラズマ(ガス温度数千K~数万K程度)"、(2)"低温プラズマ(ガス温度300K~1000K程度)"に次ぐ第3の温度領域-ガス温度数十K~300K程度-のプロセスプラズマ"クライオプラズマ"、および、[B]気体と液体との中間状態である超臨界流体のプラズマ"超臨界流体プラズマ"の創製と、その材料加工プロセスへの応用を行なう。特に、有用性を示す具体的応用例として従来のプラズマプロセシングでは実現不可能であった新規ナノマテリアルの探索を中心に、熱的な損傷に敏感であったバイオ技術・医療分野での主役となるソフトマテリアルに対する新規プラズマ材料加工プロセス開発などを進め"クライオプラ、超臨界流体材料プロセス工学の創成"を最終ゴールとし、この約半年の間に、主に超臨界流体(SCF;supercritical fluid)環境下でのプラズマの発生(主に表面プラズマ)、診断(発光分光、ラマン分光)、および、ダイヤモンドイド(ダイヤモンド分子)合成のたえのプラズママイクロリアクターの作作製とそれを用いた合成のとりまとめ実験とともに、研究論文の執筆を行ない、超臨界流体環境下を含む高圧領域で、明確なる電界放出モードの観測とモデル化などに成功した。さらにまた、極低温環境での誘電体バリア放電プラズマ、ナノ秒パルスプラズマの発生・診断研究においても、主にその極低温環境下での自己組織化パターングのプラズマ診断についてのとりまとめの議論と論文執筆の補助を行った。

Report

(3 results)
  • 2012 Annual Research Report
  • 2011 Annual Research Report
  • 2010 Annual Research Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2012 2011 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Plasma microreactor in supercritical xenon and its application to diamondoid synthesis2012

    • Author(s)
      Oshima, F. , S. Stauss, C. Ishii, D. Z. Pai, K. Terashima
    • Journal Title

      J. Phys. D . : Appl. Phys

      Volume: 45 Issue: 40 Pages: 402003-402003

    • DOI

      10.1088/0022-3727/45/40/402003

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Breakdown characteristics of nanosecond-pulsed plasma discharge in supercritical air2012

    • Author(s)
      Lacoste, D. A., H. Muneoka, D. Z. Pai, S. Stauss, K. Terashima
    • Journal Title

      Plasma Sources Science and Technology

      Volume: 21 Issue: 5 Pages: 52003-52003

    • DOI

      10.1088/0963-0252/21/5/052003

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Uniform, filamentary, and striped patterns in helium dielectric barrier discharge cryoplasmas2011

    • Author(s)
      S.Stauss, N.Ebato, F.Oshima, H.Muneoka, D.Z.Pai, K.Terashima
    • Journal Title

      IEEE Transactions on Plasma Science

      Volume: 39 Issue: 11 Pages: 2184-2185

    • DOI

      10.1109/tps.2011.2158857

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] In-situ monitoring of plasma chemistry during diamondoid synthesis using plasma discharges2012

    • Author(s)
      D.Z.Pai, S.Stauss, K.Terashima
    • Organizer
      iPlasmaNano III
    • Place of Presentation
      Johor, Malaysia(招待講演)
    • Year and Date
      2012-02-27
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.plasma.k.u-tokyo.ac.jp/

    • Related Report
      2010 Annual Research Report

URL: 

Published: 2010-12-03   Modified: 2024-03-26  

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