| Project/Area Number |
21K03994
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 21010:Power engineering-related
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| Research Institution | Iwate University |
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Principal Investigator |
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高木 浩一 岩手大学, 理工学部, 教授 (00216615)
竹内 希 東京工業大学, 工学院, 准教授 (80467018)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2022: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
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| Keywords | 水面上パルス放電 / パルスパワー / 非熱平衡プラズマ / ラジカル / イオン / 気液界面 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究の目的は、気液界面における水面上パルス放電後の反応場の緩和現象を観測し、これまで明らかにされていない気液界面放電現象における放電機構と水中化学現象の相互関係を解明することである。そのためには、パルス間隔、パルス幅、極性を自在に高精度で制御可能な独自の高電圧バーストパルス電源を開発し、水面上パルス放電の連続的な発生を実現する。そして、残留した放電生成粒子が、続けて発生する放電現象ならびに、水中ラジカル・化学反応に及ぼす影響とその機構を明らかにし、気液界面における放電現象と化学反応のモデルを構築する。
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| Outline of Final Research Achievements |
Pulsed discharges on the water surface have been promised as a technology can be applied to various application fields. In this study, the influence of the pulsed discharges on the water surface on the gas-liquid interfacial reaction field was investigated by observing the development of the consecutive pulse discharges. The first and second discharges propagate along the same path and the development of the second pulse discharge is enhanced by the increasing gas temperature and the excited gas molecules caused by the first discharge. This phenomenon is observed when the interval time between the pulses is less than 20 μs. The discharge length of the second pulse is shorter than that of the first pulse with an interval time from 20 μs to several ms. The charges on the water surface reduce the electric field, which suppress the development of the second pulse discharge. The discharge length in the case of negative pulse is shorter than that of positive pulse.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
独自のバーストパルス電圧を発生可能なパルスパワーシステムを構築し利用することによって、放電の進展と液中化学反応において極めて重要となる気液界面反応場における、放電現象と化学反応の相互作用を解明できるだけはなく、反応の高度制御と最適化によって応用技術におけるラジカル反応効率の飛躍的な向上を実現できるとの着想に至った。本研究により、いまだ解明されていない、複雑な気液界面反応場における物理・化学現象の振る舞いを体系的に明らかにすることが可能となり、革新的な学際融合連携技術の確立につながる
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