2006 Fiscal Year Annual Research Report
3次元計測にもとづくプラズマミクロ反応場の動的挙動の解析
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15075206
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
橘 邦英 京都大学, 工学研究科, 教授 (40027925)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
白藤 立 京都大学, 国際融合創造センター, 助教授 (10235757)
中村 敏浩 京都大学, 工学研究科, 講師 (90293886)
久保 寔 京都大学, 工学研究科, 助手 (80089127)
酒井 道 京都大学, 工学研究科, 講師 (30362445)
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| Keywords | マイクロプラズマ / プラズマ診断 / 集積型マイクロプラズマ / 大気圧プラズマ / 電磁波制御デバイス / プラズマフォトニック結晶 / 誘電体バリヤ放電 / 表面電荷測定 |
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| Research Abstract |
本研究では、各種の分光学的手法を駆使して、サブミリメートルサイズのマイクロブラズマ中の励起粒子や荷電粒子の時空間における動的挙動を解析し、それぞれの応用の目的に応じたプラズマ制御の指針を確立することを目的に研究を進めている。今年度における主な成果は以下の通りである。
(1)プラズマディスプレイパネル(PDP)における放電セルの新方式として、隔壁に埋め込まれた同軸型電極の方式を考案し、その放電や発光特性をプラズマ中の励起Xe原子の時空間分解測定から解析した。その結果、紫外線発光につながる励起原子の生成効率が、従来方式に比較して向上できることが予測されたので、テストパネルを作成して発光効率の評価を進めている。
(2)マイクロプラズマ柱の2次元的な配列を用いた電磁波制御技術の研究では、電磁波の伝播特性を理論的に解析する手法を開発してフォトニック結晶のバンド構造の計算を行い、電磁波透過特性の周波数依存性について実験との比較によって禁制帯の存在を確認した。また、配列の大きさに依存した透過特性をモデル計算と対比することによって、プラズマ柱内の電子密度が推定できることを示し、微小なプラズマに対する新しい診断法として活用できる見通しを得た。
(3)マイクロプラズマの人工配列に対する電磁波の透過特性は、周波数がプラズマ振動数より低い領域において、多数のフラットバンドの存在によって極めて複雑な様相を示すことが、実験と理論の比較によってわかってきた。その具体的な形態として、マイクロストリップ線路の近傍に液晶のバックライトに用いられている冷陰極蛍光管を配置し、マイクロ波の伝播特性を制御する試みを行ない、プラズマ柱の外皮での表面波モードの励起によって伝播特性が大きく影響を受けることを確認した。
(4)マイクロプラズマを集積することによって、実効的に大面積の大気圧プラズマ源を構成する研究を進めてきたが、絶縁被覆線を織物のように編むことによって、より柔軟な構造が実現できることを示した。その応用として、環境技術への適用を検討している。
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