レーザー予備励起を利用した、プラズマ化学反応の精密局所ハンドリング

• Project/Area Number: 25K01220
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 21010:Power engineering-related
• Research Institution: Tokyo Metropolitan University
• Principal Investigator: 中川 雄介 東京都立大学, システムデザイン研究科, 准教授 (80805391)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 杤久保 文嘉 東京都立大学, システムデザイン研究科, 教授 (90244417)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥18,720,000 (Direct Cost: ¥14,400,000、Indirect Cost: ¥4,320,000); Fiscal Year 2027: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000); Fiscal Year 2026: ¥6,110,000 (Direct Cost: ¥4,700,000、Indirect Cost: ¥1,410,000); Fiscal Year 2025: ¥10,010,000 (Direct Cost: ¥7,700,000、Indirect Cost: ¥2,310,000)
• Keywords: 予備励起 / 放電 / レーザー分光

Outline of Research at the Start

大気圧プラズマによる化学処理は、高密度の反応性粒子(ラジカル)を多様な対象に作用させられるという利点の一方、プラズマ発生経路が1回毎に変化するという課題がある。本研究では、プラズマ発生前に所定領域の粒子をレーザーで予備励起することにより、プラズマ発生経路を能動的に制御するとともに、励起粒子の種類に応じて特定のラジカル生成反応を選択的に促進し、所望の領域に特定のラジカルを作用させる理想的反応場を形成する。予備励起条件とプラズマ発生経路のばらつきおよびラジカル空間分布との関係性を分光測定によって定量評価するとともに、処理条件から反応場を計算する数値解析コードを構築し、本手法の学理を構築する。