2013 Fiscal Year Annual Research Report
仕事関数と電界制御による粒子表面の精密電荷付与と複合場における粒子運動の同時解析
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23360341
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
松坂 修二 京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (10219420)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2014-03-31
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| Keywords | 粒子 / 接触帯電 / 表面電荷 / 電界 / 静電気力 |
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| Research Abstract |
粒子に働く各種付着力の中で，静電気力は遠距離でも働く力であり，引力だけではなく斥力を働かせることも可能なので，粒子を遠隔で操作するとき，非常に有用な力となり得る。電界を利用して粒子に静電気力を働かせるには，粒子を帯電させる必要があるが，帯
電量の制御には，荷電と除電を同時に行える接触帯電が効果的である。ただし，粒子に働く付着力は粒子の運動を阻害するので，付着力を超える連続的な外力を加えて粒子を壁と繰り返して接触させる必要がある。本研究では，付着力に加えて重力，静電気力，振動に
伴う力を組み合わせた複合場で，粒子の運動を制御できる実験装置を考案し，粒子の運動と帯電の同時解析により，粒子表面の精密電荷付与法を確立する計画であり，本年度は，デカルト座標系から円柱座標系に振動条件を変更できるように装置を改良し，精度の高い実験結果が得られるようにした。ズームレンズ付き高速度カメラにより得られた画像から，粒子－壁間の接触頻度を求めたのち，粒子帯電プロセスモデル（指数関数モデル）の適用によって得られた帯電係数を用いて，1回の粒子－壁間の接触における有効接触面積を求めた。また，粒子帯電に及ぼす粒子量の影響を空間電荷効果を考慮して評価した。各種試料粒子を用いて実験を行い，共通因子と条件に応じた非共通因子を抽出し，系統的に粒子帯電特性を評価した。多様な粉体に適応可能な帯電特性評価法および仕事関数と電界制御による粒子表面の精密電荷付与法を確立した。これまでに得られた実権結果を整理し，理論的考察を加えて総合評価を行い，得られた成果を学会で発表するとともに学術雑誌に論文を投稿した。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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