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高2次電子放出・強誘電体酸化物電極による高圧気体マイクロプラズマ低エネルギー生成

Research Project

Project/Area Number 18030012
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionSaga University

Principal Investigator

藤田 寛治  Saga University, 理工学部, 教授 (10038086)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 大津 康徳  佐賀大学, 理工学部, 准教授 (50233169)
三沢 達也  佐賀大学, 理工学部, 助教 (70346873)
Project Period (FY) 2006 – 2007
Project Status Completed (Fiscal Year 2007)
Budget Amount *help
¥5,300,000 (Direct Cost: ¥5,300,000)
Fiscal Year 2007: ¥2,400,000 (Direct Cost: ¥2,400,000)
Fiscal Year 2006: ¥2,900,000 (Direct Cost: ¥2,900,000)
Keywordsマイクロプラズマ / 高2次電子放出 / 強誘電体 / 放電開始電圧 / ペニング効果 / プラズマテレビ / ポリマー表面処理 / 撥水・親水性 / 2次電子放出 / 誘電体バリア放電 / オージェ中和理論 / 酸化マグネシウム / 二酸化チタン / チタン酸ストロンチウム
Research Abstract

本研究では、平成18年度において、高圧(数100-大気圧)気体中マイクロプラズマ生成に着目し、プラズマの高密度化の観点から、その高効率生成に最適な酸化物を検討した。その結果、酸化マグネシウム、二酸化チタン(TiO_2)、チタン酸ストロンチウム(SrTiO_3)の中で、チタン酸ストロンチウムが最も放電開始電圧が低下することが分かった。平成19年度では、プラズマディスプレイパネル用保護膜へ展開の観点から、チタン酸ストロンチウムに着目し、Ne/Xe混合ガス中において、放電開始電圧に対するXeガス濃度の影響を検討した。更に、誘電体バリア放電を用いたポリマーシート表面改質への応用も検討した。以下のような研究成果が得られた。
(1)放電開始電圧に及ぼすXeガス濃度の影響
チタン酸ストロンチウム電極を用いた際、放電開始電圧に、Xeガス濃度0.1%で極小値をもつことが分かった。これは、ペニング効果による電離促進に起因する。また、それ以後、Xeガス濃度を増加すると緩やかに放電開始電圧が増加することがわかった。この原因として、電子・中性ガス間の衝突周波数と単位時間当たりに電界から電子が吸収するエネルギーとの関係から説明できることも明らかにした。
(2)ポリマーシートの改質実験
誘電体バリア放電内にポリマーシートを挿入すると、シート表面が親水性になる。一方、下部電極をメッシュとし、そのメッシュの下にポリマーシートを設置すると、シート表面が撥水化することを明らかにした。また、撥水性をメッシュサイズやガス流量により制御できることも明らかにした。

Report

(2 results)
  • 2007 Annual Research Report
  • 2006 Annual Research Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2008 2007 2006 Other

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Production of dielectric barrier discharge microplasmas at various oxides with high secondary electron emission and high dielectric constanat2008

    • Author(s)
      Y. Ohtsu and H. Fujita
    • Journal Title

      Proc. of The 4th International Workshop on Microplasmas 無

      Pages: 57-58

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Plasma characteristics of atmospheric microplasma produced by high secondary electron-emission-material2007

    • Author(s)
      Y. Ohtsu and H. Fujita
    • Journal Title

      Proc. of 18th International Symposium on Plasma Chemistry (CD-ROM)

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] PLASMA TREATMENT OF POLYMER MATERIAL BY DIELECTRIC BARRIER DISCHARGE WITH MESH ELECTRODE2007

    • Author(s)
      Y. Ohtsu, K. Kawaguchi and H. Fujita
    • Journal Title

      Proc. of The 4th International Workshop on Microplasmas 無

      Pages: 112-113

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Influence of dielectric material on atmospheric barrier discharge plasma using noble gases2007

    • Author(s)
      Y.Ohtsu, N.Yamasaki, H.Fujita
    • Journal Title

      Proceedings of The 24 Symposium on Plasma Processing

      Pages: 191-192

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Influences of oxide material on high density plasma production using capacitively coupled discharge2006

    • Author(s)
      Y.Ohtsu, T.Shimazoe, T.Misawa, H.Fujita
    • Journal Title

      Thin Solid Films 506-507

      Pages: 545-549

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Breakdown characteristics of atmospheric pressure microplasma produced by dielectric barrier discharge with high-secondary-electron-emission oxides2006

    • Author(s)
      Y.Ohtsu, K.Eura, H.Fujita
    • Journal Title

      Proceedings of 3^<rd> International Workshop on Microplasma

      Pages: 68-68

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Microplasma generation beyond atmospheric pressure by dielectric barrier discharge with high secondary-electron-emission oxides2006

    • Author(s)
      Y.Ohtsu, K.Eura, H.Fujita
    • Journal Title

      Proceedings of 13^<th> Asian Conference on Electrical Discharge (CD-ROM)

      Pages: 1-4

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Presentation] Inactivation of bacillus subtilis by atmospheric barrier discharge plasma2008

    • Author(s)
      Y. Ohtsu, Y. Misazaki, T. Misawa and H. Fujita
    • Organizer
      The 25th Symposium on Plasma Processing
    • Place of Presentation
      Yamaguchi
    • Year and Date
      2008-01-23
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.ee.saga-u.ac.jp/plasma/index.html

    • Related Report
      2007 Annual Research Report

URL: 

Published: 2006-04-01   Modified: 2018-03-28  

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