2003 Fiscal Year Annual Research Report
光近接場によるマイクロプラズマ中励起種の表面近傍挙動のミクロ観察
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15075204
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| Research Institution | University of Yamanashi |
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Principal Investigator |
櫻井 彪 山梨大学, 大学院・医学工学総合研究部, 教授 (00092841)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
秋津 哲也 山梨大学, 大学院・医学工学総合研究部, 助教授 (70159333)
堀 裕和 山梨大学, 大学院・医学工学総合研究部, 教授 (10165574)
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| Keywords | バリアー放電 / レーザーエヴァネッセント波分光法 / 準安定励起原子 / 壁反射 / 寿命 / 壁電位・壁電荷 / 滅菌・殺菌 / レーザー偏光法 |
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| Research Abstract |
本研究では光近接場レーザー分光法を発展させ、「プラズマをマイクロスケールでみる」というプラズマミクロ観察の新たな領域を切り開くことを第一の目標とし、これらのミクロ観測を実際に適用し、新しい真空紫外域発光光源開発や表面処理や滅菌などプラズマ処理技術開発などマイクロプラズマ応用を進めることを第二目標としている。具体的には、次のような項目について取り組み、研究を進めた。
1)ガラスセル中の低気圧Arガスをバリアー放電させ、プラズマ励起種として重要な構成要素である準安定励起種Ar*に注目し、レーザー吸収法やレーザー誘起エヴァネッセント波モード蛍光法(LIEF法)を用いてその寿命のガス圧力依存性を詳しく測定し、不純物の影響なども明らかにした。
2)新たにクロスビーム型のレーザー誘起エヴァネッセント波分光法を開発した。これをバリアー放電セルに適用し、ドップラーフリー型で周波数に対して非対称性のある信号を観測し、この結果からガラス表面でのAr*の反射の様子を実時間でミクロに観察することに始めて成功した。
3)プラズマ内の誘電体は荷電粒子の帯電によって壁電位が発生し、それがバリアー放電などの放電機構を決定している。壁電位の実時間計測をめざし、電気光学結晶を誘電体としたバリアー放電装置を開発し、電気光学結晶を透過するレーザーの偏光変化から帯電の様子を観測した。このレーザー偏光法を用いて、壁電位の時間的・空間的変化の実時間測定が可能であることを明らかにした。
4)誘電体バリアー放電による滅菌・細菌繁殖の抑制を検討し、実験をはじめた。
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[Publications] K.Sugimoto, H.Takahashi, O.Shimomura, T.Sakurai: "Measurement of wall voltage in barrier discharges using an electro-optic nonlinear crystal"J.Phys.D : Appl.Phys.. 36. 2887-2890 (2003)
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[Publications] 櫻井彪, 霜村攻, 杉本京三, 高橋秀彰, 村田泰宏: "バリアー放電プラズマの誘電体近傍のミクロ観察"電気学会論文誌A. 124. 170-175 (2004)
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[Publications] H.Nejo, P.Dorozhkin, H.Hori: "Observation of Coulomb Blockade and interference using a carbon nanotube tip"Jpn.J.Appl.Phys.. 42. 4743-4747 (2003)
