放電プラズマ場に於けるラジカル生成の高効率化のための基礎的研究

1991 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 03453122
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 定方 正毅 東京大学, 工学部, 教授 (30011175)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 長本 英俊 東京大学, 工学部, 助教授 (40111471)
• Keywords: ラジカル / マイクロ波 / プラズマ / 酸化窒素 / エジェクタ-

Research Abstract

本研究は、放電プラズマ場に於けるラジカル生成の高効率化のための基礎的知見を得ることを目的に、具体的には、減圧プラズマとしてMW(マイクロ波)プラズマを選び、又、ラジカル生成反応としては解離エネルギ-の大きく異なるN_2→N+Nを選んで実験を行った。本年度は、特に、エジェクタ-の原理を用いることにより減圧下でラジカルを生成し、常圧場に吹き込む装置の開発・製作を行った。以下、実験的内容と結果を述べる。
1)エジェクタ-による減圧実験
ラジカルを高効率かつ高濃度で生成するためには、放電部の圧力をできるだけ低くする必要がある。本実験では、小型エジェクタ-を製作し、数種のノズル、ディフュ-ザ-を組み合わせ、流量を変化させた、最高160Torr、の減圧状態を実現できた。
2)放電実験
自作したエジェクタ-を用い、減圧状態を実現して、MW放電実験を行った。その結果180Torrで、純アルゴン、および純窒素ガスの放電プラズマを実現することができた。
3)反応実験
放電実験から得られた結果をもとに反応実験を行った。まず、減圧部にNOを送って、その変化を調べたところ、MW放電によってNOが減少することがわかり、ラジカル化が可能であることがわかった。次に、減圧部にN_2を供給し、エジェクタ-駆動流側にNOを流して、その減少を調べたところ、NOは減少しないことが明らかになった。この結果より、MW部で生成したNラジカルが、エジェクタ-部に至るまで失活していることが推定された。二年次では、この失活の原因を明らかにしていく予である。

Research Products

• [Publications] M.SAITO;M.SADAKATA;M.SATO;T.SOUTOME;H.MURATA;Y.OHNO: "Combustion Rates Dulverized Coal Particles in HighーTemperature/HighーOxygen Concentration Atmosphere" COMBUSTION AND FLAME. 87. 1-12 (1991)
• [Publications] A.HARANO;M.SADAKATA;M.SATO: "SOOT OXIDATION IN A SILENT DISCHARGE" JOURNAL OF CHEMICAL ENGINEERING OF JAPAN. 24. 100-106 (1991)