1999 Fiscal Year Annual Research Report
高気圧パルスグロー放電空間中の浮遊粒子の可視化観測
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10750044
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| Research Institution | Nagaoka University of Technology |
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Principal Investigator |
今田 剛 長岡技術科学大学, 工学部, 助手 (60262466)
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| Keywords | 高気圧パルスグロー放電 / エキシマレーザ / 浮遊粒子 / アーク放電 / 可視化観測 / 放電不安定性 |
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| Research Abstract |
放電励起エキシマレーザにて励起放電(高気圧パルスグロー放電)を不安定(アークの発生)にする要因として、放電空間中に残留する浮遊粒子、ガス密度くぼみ、衝撃波、イオン等が挙げられているが、各々の要因が不安定性に及ぼす影響は明確ではない。本研究では、エキシマレーザの放電空間中の浮遊粒子(粒径:数百μm)の時間的及び空間的な振舞いを可視化観測し、静止ガス中におけるダブルパルス放電特性と比較した。放電空間にシート状のプローブビーム光(YAGレーザ[2倍波]、エネルギー:200mJ、パルス幅:8ns)を入射し、浮遊粒子による反射光をCCDカメラで撮影して浮遊粒子を可視化した。観測対象とした高気圧パルスグロー放電は、クリプトン、フッ素、ヘリウム、ネオン混合ガス中で発生され、パルス幅は100ns、エネルギー密度は0.06J/ccである。ガス分圧はKr/F_2/He/Ne=6/0.6/96/192kPaとした。可視化観測によれば、放電から200ms後に浮遊粒子の数密度が最大(2.3個/cc)になり、その後、減少していく傾向を示した。一方、ダブルパルス放電実験より、放電から280ms後までは放電不安定性が現れアーク発生率は100%であったが、300ms以降ではアーク発生率は徐々に減少し600msで0%となり安定した高気圧パルスグロー放電が得られるようになった。また、浮遊粒子を収集してEDX分析を行ったところ、粒子の成分と電極材料の成分が一致し、電極が放電によりスパッタされ浮遊粒子の発生することが判明した。以上より、浮遊粒子の時間的な振舞いと高気圧パルスグロー放電の放電不安定性の間の明確な相関関係が明らかになった。
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Research Products
(3 results)
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[Publications] GO IMADA: "Characteristics of excitation discharge of an excimer laser in gas density depletion"Proc. XII Int'l Symp. on Gas Flow and Chem. Lasers and High-Power Laser Conf.. SPIE3574. 653-658 (1998)
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[Publications] 今田 剛: "高気圧パルスグロー放電に及ぼす気体密度くぼみの影響"電気学会論文誌A. 118-A・10. 1139-1144 (1998)
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[Publications] GO IMADA: "Influences of gas density depletion on high-pressure, pulsed-glow discharge"Electrical Engineering in Japan. 130・4. 9-16 (2000)
