Aerosol ionization mechanisms by ionic wind generator

2017 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15K17481
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 伊藤 智子 大阪大学, 工学研究科, 特任研究員 (10724784)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: イオン風

Outline of Annual Research Achievements

イオン風（加速された荷電粒子の流れによって誘起される空気の流れ）は、冷却装置、送風機および電気集塵装置等に古くから利用されており、イオン風により大気中の浮遊粒子（大気エアロゾル粒子）をイオン化し捕集することが可能である。しかしながら、大気中でどのようなイオンが、どのような時間・空間分布で発生し、エアロゾル粒子がどのように帯電するか等のイオン化およびエアロゾル粒子捕集機構の詳細は、明らかにされていない。本研究は、イオン風の発生機構およびイオン風による大気エアロゾル粒子捕集機構を明らかにすることを目的とするものである。平成２９年度は、イオン風の初期発生機構を理論的・実験的に明らかにすることを目的として、電磁流体力学シミュレーションによる電極近傍の電界計算および電子および密度分布計算を行い、平成２８年度に行ったイオン風発生装置による大気中の微粒子捕集実験により得られた結果（電極に付着した微粒子分布）との比較を行なった。具体的には、高電圧を印加する針状の電極および筒状の接地電極を系とした２次元モデルを用い、大気下における反応の解析は複雑であることから、アルゴンガス雰囲気の条件で針電極近傍の電子およびアルゴンイオン密度分布および電界分布を明らかにした。本年度は、アルゴンガス雰囲気の条件での電極近傍のイオン化を明らかにすることができたが、今後の課題として、大気中の反応を計算に組み込み電極近傍の荷電粒子の密度分布および電界計算を行い、イオン風の発生機構およびイオン風による大気エアロゾル粒子捕集機構を明らか必要がある。