2022 Fiscal Year Annual Research Report
大気圧イオンスオーム実験によるプラズマ基礎データ決定の挑戦
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19K14974
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| Research Institution | Tomakomai National College of Technology |
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Principal Investigator |
奥山 由 苫小牧工業高等専門学校, 創造工学科, 准教授 (50761699)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 大気圧プラズマ / イオン移動度 / クラスターイオン / イオン・分子反応 / 反応速度係数 / スオーム実験 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
近年，大気圧プラズマの医療，環境，農業をはじめとした幅広い産業分野における応用研究が進んでいる。それらのためのスオーム実験によって得られる基礎データは，様々なデータベースにまとめられ，今日の放電プラズマ研究の基盤となっている。しかしながら，移動度測定をはじめとした多くのスオーム実験は低ガス圧力下で行われ，大気圧下における実験は少ないのが現状である。
本研究では，大気圧下においてイオン移動度測定を行い，得られた実験結果を再現するイオン・分子反応およびイオン移動度を基にしたシミュレーションの構築，それらをフィッティングすることによって，クラスターイオンに至るまでの反応速度係数をはじめとしたプラズマ基礎データについて検討していくことが目的である。具体的には，①実験によるデータ収集，②シミュレーションモデルの構築，③実験とシミュレーション結果のフィッティングによる基礎データの検討の3つを行っていく。
2019年度に①実験によるデータ収集のための実験装置構築が完了し，②については簡単なシミュレーショシミュレーションを中心に研究を進めた結果，これまでの実験結果とシミュレーション結果を比較することによって，移動度と反応速度係数の推定が可能であることを示唆する結果が得られた。
2021年度においては，2020年度に実施が難しかった①実験によるデータ収集に着手したが，年度後半に実験装置の故障もあったため，実験データが十分に取得できたとは言えず，追実験が必要な状況であった。
2022年度に追実験を行い，③実験とシミュレーション結果のフィッティングによる基礎データの詳細な検討を行うことが出来た。最終的に当初に目的としていたプラズマ基礎データの検討は十分に達成できた。
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