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Development of a method for the efficient production of sonoplasmas

Research Project

Project/Area Number 24654185
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

Allocation TypeMulti-year Fund
Research Field Plasma science
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

SASAKI Koichi  北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (50235248)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) TOMIOKA Satoshi  北海道大学, 大学院工学研究院, 准教授 (40237110)
NISHIYAMA Shusuke  北海道大学, 大学院工学研究院, 助教 (30333628)
TAKADA Noriharu  名古屋大学, 大学院工学研究科, 技術専門員 (50422788)
Project Period (FY) 2012-04-01 – 2015-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2014)
Budget Amount *help
¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2013: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2012: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywordsソノプラズマ / 液中プラズマ / 超音波 / キャビテーションバブル
Outline of Final Research Achievements

In this work, we have proposed the mechanism by which the efficient production of sonoplasmas is achieved in a sonoplasma production system with the help of a punching metal plate. Small bubbles are produced at the sharp edges of holes on the punching metal plate. They are transported by the primary Bjerknes force toward the bottom side of the vessel, and are trapped at the dip in the distribution of the ultrasonic pressure. These processes result in standing cavitation bubbles with a high density. The present method is unique as a method for producing liquid-phase plasmas without using high voltages. It can be utilized for enhancing the rates of various sonochemistry processes.

Report

(4 results)
  • 2014 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2013 Research-status Report
  • 2012 Research-status Report
  • Research Products

    (22 results)

All 2015 2014 2013 2012

All Journal Article (2 results) (of which Acknowledgement Compliant: 1 results,  Peer Reviewed: 1 results) Presentation (20 results) (of which Invited: 4 results)

  • [Journal Article] 音響キャビテーションとプラズマ2014

    • Author(s)
      佐々木 浩一
    • Journal Title

      日本機械学会誌

      Volume: 117 Pages: 449-452

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] 4.A simple method for efficient generation of standing cavitation bubbles2013

    • Author(s)
      Y. Iwata, N. Takada, and K. Sasaki
    • Journal Title

      Appl. Phys. Express

      Volume: 6 Issue: 12 Pages: 127301-127301

    • DOI

      10.7567/apex.6.127301

    • Related Report
      2013 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 液相レーザーアブレーション誘起キャビテーション気泡周辺での放電現象2015

    • Author(s)
      高橋裕太,佐々木浩一
    • Organizer
      第62回応用物理学会春季学術講演会
    • Place of Presentation
      東海大学(平塚市)
    • Year and Date
      2015-03-11 – 2015-03-14
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Characteristics of electrical discharge in a cavitation bubble induced by liquid-phase laser ablation2015

    • Author(s)
      Y. Takahashi and K. Sasaki
    • Organizer
      20th Workshop on Advanced Plasma Processes and Diagnostics
    • Place of Presentation
      北海道大学学術交流会館(札幌市)
    • Year and Date
      2015-01-27 – 2015-01-28
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] プラズマによって生成されるキャビテーションとキャビテーションによって生成されるプラズマ2014

    • Author(s)
      佐々木 浩一
    • Organizer
      第7回超音波とマイクロバブルの相互作用に関するシンポジウム
    • Place of Presentation
      横浜国立大学(横浜市)
    • Year and Date
      2014-12-19
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] パンチングメタル援用定在化音響キャビテーション発生装置におけるソノルミネッセンス2014

    • Author(s)
      佐々木浩一,岩田悠史,西山修輔,富岡智,高田昇治
    • Organizer
      第35回超音波エレクトロニクスの基礎と応用に関するシンポジウム
    • Place of Presentation
      明治大学(東京都)
    • Year and Date
      2014-12-03 – 2014-12-05
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 水中キャビテーション気泡内で生成された放電プラズマの観察2014

    • Author(s)
      高田昇治,林祐衣, 後藤元信,佐々木浩一
    • Organizer
      プラズマコンファレンス2014
    • Place of Presentation
      朱鷺メッセ(新潟市)
    • Year and Date
      2014-11-18 – 2014-11-21
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] レーザーおよび超音波誘起気-液マルチフェーズプラズマの創製とプラズマ診断2014

    • Author(s)
      佐々木 浩一
    • Organizer
      プラズマコンファレンス2014
    • Place of Presentation
      朱鷺メッセ(新潟市)
    • Year and Date
      2014-11-18 – 2014-11-21
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Optical emission in a sonoplasma production system with the help of a punching metal plate2014

    • Author(s)
      K. Sasaki, Y. Iwata, S. Tomioka, S. Nishiyama, and N. Takada
    • Organizer
      67th Annual Gaseous Electronics Conference
    • Place of Presentation
      Marriott City Center and Raleigh Convention Center (Raleigh, USA)
    • Year and Date
      2014-11-03 – 2014-11-07
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 超音波誘起キャビテーション気泡内での放電現象の観察2014

    • Author(s)
      高田昇治,林祐衣,神田英輝, 後藤元信,佐々木浩一
    • Organizer
      第75回応用物理学会秋季学術講演会
    • Place of Presentation
      北海道大学(札幌市)
    • Year and Date
      2014-09-17 – 2014-09-20
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Mechanism of efficient generation of cavitation bubbles in a sonoplasma production system assisted by a punching metal plate: effect of power deposition2014

    • Author(s)
      Y. Iwata, S. Nishiyama, S. Tomioka, N. Takada, and K. Sasaki
    • Organizer
      8th International Conference on Reactive Plasmas
    • Place of Presentation
      福岡国際会議場(福岡市)
    • Related Report
      2013 Research-status Report
  • [Presentation] A simple method for producing standing sonoplasmas2014

    • Author(s)
      K. Sasaki
    • Organizer
      5th International Symposium on Advanced Plasma Science and its Applications for Nitrides and Nanomaterials / 7th International Conference on Plasma-Nano Technology and Science
    • Place of Presentation
      名城大学(名古屋市)
    • Related Report
      2013 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 5.パンチングメタル援用ソノプラズマ発生方式における吸収超音波電力の影響2014

    • Author(s)
      岩田 悠史,西山 修輔,富岡 智,高田 昇治,佐々木 浩一
    • Organizer
      第61回応用物理学会春季学術講演会
    • Place of Presentation
      青山学院大学(相模原市)
    • Related Report
      2013 Research-status Report
  • [Presentation] Mechanism of efficient production of standing sonoplasmas with the help of a punching metal plate2013

    • Author(s)
      K. Sasaki, Y. Iwata, S. Tomioka, S. Nishiyama, and N. Takada
    • Organizer
      66th Annual Gaseous Electronics Conference
    • Place of Presentation
      Westin Hotel Princeton (Princeton, USA)
    • Related Report
      2013 Research-status Report
  • [Presentation] 光マイクロフォンによるソノプラズマ生成装置における超音波強度分布測定2013

    • Author(s)
      岩田 悠史,西山 修輔,富岡 智,高田 昇治,佐々木 浩一
    • Organizer
      第74回応用物理学会秋季学術講演会
    • Place of Presentation
      同志社大学(京田辺市)
    • Related Report
      2013 Research-status Report
  • [Presentation] パンチングメタル板を用いた定在化音響キャビテーション発生のメカニズム2013

    • Author(s)
      佐々木 浩一,岩田 悠史,西山 修輔,富岡 智,高田 昇治
    • Organizer
      第34回超音波エレクトロニクスの基礎と応用に関するシンポジウム
    • Place of Presentation
      同志社大学(京都市)
    • Related Report
      2013 Research-status Report
  • [Presentation] 超音波を用いた液中プラズマの生成2013

    • Author(s)
      佐々木 浩一
    • Organizer
      プラズマ・核融合学会九州・沖縄・山口支部第17回支部大会
    • Place of Presentation
      佐世保高専(佐世保市)
    • Related Report
      2013 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] パンチングメタルを有するソノプラズマ生成装置におけるシャドウグラフイメージング2013

    • Author(s)
      岩田 悠史,西山 修輔,富岡 智 , 高田 昇治, 佐々木 浩一
    • Organizer
      第30回プラズマプロセシング研究会
    • Place of Presentation
      アクトシティ浜松(静岡県)
    • Related Report
      2012 Research-status Report
  • [Presentation] パンチングメタルを有するソノプラズマ発生装置におけるソノルミネッセンスの時分解撮影2013

    • Author(s)
      岩田 悠史,西山 修輔,富岡 智 , 高田 昇治, 佐々木 浩一
    • Organizer
      第60回応用物理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      神奈川工科大学(神奈川県)
    • Related Report
      2012 Research-status Report
  • [Presentation] An efficient method for producing standing sonoplasmas with the help of a metal mesh2012

    • Author(s)
      K. Sasaki, Y. Iwata, S. Nishiyama, S. Tomioka, and N. Takada
    • Organizer
      65th Gaseous Electronics Conference, Austin, USA, 2012
    • Place of Presentation
      テキサス大学オースチン校(USA)
    • Related Report
      2012 Research-status Report
  • [Presentation] 金属メッシュの挿入によるソノプラズマの効率的生成2012

    • Author(s)
      岩田 悠史,西山 修輔,富岡 智,高田 昇治,佐々木 浩一
    • Organizer
      第73回応用物理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      愛媛大学(愛媛県)
    • Related Report
      2012 Research-status Report
  • [Presentation] 定在化したキャビテーションバブルの効率的生成法の開発2012

    • Author(s)
      佐々木 浩一,岩田 悠史,西山 修輔,富岡 智,高田 昇治
    • Organizer
      第33回超音波エレクトロニクスの基礎と応用に関するシンポジウム
    • Place of Presentation
      千葉大学(千葉県)
    • Related Report
      2012 Research-status Report

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Published: 2013-05-31   Modified: 2019-07-29  

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