2000 Fiscal Year Annual Research Report
大気圧非熱平衡プラズマによる環境汚染物質除去機構の解明
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12450108
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
小田 哲治 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (90107532)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
尾形 敦 経済産業省, 産業技術総合研究所・資源環境技術総合研究所, 研究職
板垣 敏文 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助手 (60242012)
清水 一男 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助手 (90282681)
今井 正 東芝, 環境機器開発研究所, 主事(研究職)
小野 亮 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 助手 (90323443)
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| Keywords | 非熱平衡プラズマ / 環境改善技術 / レーザ誘起蛍光法 / OHラジカル / NO計測 / NO発光 / プラズマ診断 |
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| Research Abstract |
本研究は、3カ年計画で開始され、その初年度にあたる平成12年度には、プラズマ診断技術の確立を目指し、特に、2つのレーザ誘起蛍光法(LIF)の立ち上げを行った。1つは、狭帯域波長可変エキシマレーザ(KrF:248nm)を用いた強励起によるクェンチフリーのLIFによるOHラジカル計測である。最大450mJのレーザ照射により、OHの発生と減衰状況を2次元で観測することに世界に先駆けて成功した。対象は、サブマイクロ秒のパルス放電プラズマであるが、電極等を変化させることによりアークプラズマ、コロナ放電プラズマ、バリア放電プラズマによるOHラジカル発生を観測した。アークの場合、放電後、数十マイクロ秒後にOHラジカル濃度は最大となるのに対して、非熱平衡プラズマの場合には、少なくとも数マイクロ秒後には、OH濃度は最大となり、その後、減衰すること、減衰は、雰囲気により変化すること等が明らかとされた。尚、レーザ強度が強いことによる飽和特性がないこと、レーザ照射によるOHの発生が無視できることなど測定上の問題点を解決することができた。また、今後の問題点も明らかにすることが出来た。一方、一酸化窒素NOについても、励起レーザの波長を調整することで励起NOの2次元分布測定に成功した。但し、非熱平衡プラズマの場合には、信号強度が弱すぎて観測不可能であった。一方、YAGレーザ3倍高調波によって色素レーザを励起し、452nmレーザ光を発光させ、更に、それを倍波化することで226nmのレーザ光とし、基底状態のNOの2次元分布測定計を新たに構築した。プラズマ診断に用いた結果、クェンチ現象が大きいこと、NO現象に何らかのラジカルが寄与することなどが明らかになった。また、放電励起によるNO発光の2次元分布測定にも成功し、次年度以降の研究への足がかりとすることが出来た。
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[Publications] T.Oda and R.Ono: "Application of LIF Technique to Atmospheric Pressure Plasmas"Proc.APP Spring Meeting, Diagnosis of Non-Equilibrium High Pressure Plasmas. 61-70 (2001)
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[Publications] R.Ono and T.Oda: "Observation of OH Radical Behavior in Atmospheric Pressure Pulsed-Plasma by Laser Induced Fluorescence"Proc.Plasma Sci.Symp.2001. 701-702 (2001)
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[Publications] K.Shimizu and T.Oda: "Emission Spectrometry for Discharge Plasma Diagnosis"Proc.Plasma Sci.Symp.2001. 703-704 (2001)
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[Publications] R.Ono and T.Oda: "Measurement of Hydroxyl Radicals in Pulsed Corona and Barrier Discharge"Proc.1^<st> Polish-Japanese Hakone Group Symp.Non-Thermal Plasma Processing for Water and Air. 81-84 (2000)
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[Publications] R.Ono and T.Oda: "Measurement of hydroxyl radicals in an atmospheric pressure discharge plasma by using laser-induced fluorescence"IEEE Trans.Ind.Appl.. 36,1. 82-86 (2000)
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[Publications] K.Takashima and T.Oda: "Space-and Surface-Charge Analysis of Plasma-Processed PTFE Thin Films"IEEE Trans.Ind.Appl.. 36,1. 76-81 (2000)
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[Publications] 小田哲治(編集責任者)他: "電気学会技術報告801号「放電プラズマの環境改善への応用」"電気学会. 62 (2000)
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[Publications] 小田哲治(分担執筆): "電気工学ハンドブック"電気学会. 1951-1957 (2001)
