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極低温および超臨界流体環境でのプラズマ先端材料科学プロセシング

研究課題

研究課題/領域番号 10F00385
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分外国
研究分野 材料加工・処理
研究機関東京大学

研究代表者

寺嶋 和夫  東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 教授

研究分担者 PAI David  東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 外国人特別研究員
研究期間 (年度) 2010 – 2012
研究課題ステータス 完了 (2012年度)
配分額 *注記
2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
2012年度: 400千円 (直接経費: 400千円)
2011年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2010年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
キーワード超臨界流体 / 極低温 / プラズマ / カーボンナノマテリアル / ダイアモンド分子 / 自己組織化パターン / プラズマ診断 / 超臨界流体プラズマ / プラズマ加工 / 材料プロセシング / 材料プロセス / アダマンタン
研究概要

本研究では、外国人特別研究員Dr.Paiの持つ、ナノ秒パルス放電技術を十二分に用い、"極低温および超臨界流体環境中におけるプラズマの生成、物性診断、新しい先端材料プロセシングへの応用"を通じ、プロセスプラズマの新しい可能性を開拓すべく、[A](1)"熱プラズマ(ガス温度数千K~数万K程度)"、(2)"低温プラズマ(ガス温度300K~1000K程度)"に次ぐ第3の温度領域-ガス温度数十K~300K程度-のプロセスプラズマ"クライオプラズマ"、および、[B]気体と液体との中間状態である超臨界流体のプラズマ"超臨界流体プラズマ"の創製と、その材料加工プロセスへの応用を行なう。特に、有用性を示す具体的応用例として従来のプラズマプロセシングでは実現不可能であった新規ナノマテリアルの探索を中心に、熱的な損傷に敏感であったバイオ技術・医療分野での主役となるソフトマテリアルに対する新規プラズマ材料加工プロセス開発などを進め"クライオプラ、超臨界流体材料プロセス工学の創成"を最終ゴールとし、この約半年の間に、主に超臨界流体(SCF;supercritical fluid)環境下でのプラズマの発生(主に表面プラズマ)、診断(発光分光、ラマン分光)、および、ダイヤモンドイド(ダイヤモンド分子)合成のたえのプラズママイクロリアクターの作作製とそれを用いた合成のとりまとめ実験とともに、研究論文の執筆を行ない、超臨界流体環境下を含む高圧領域で、明確なる電界放出モードの観測とモデル化などに成功した。さらにまた、極低温環境での誘電体バリア放電プラズマ、ナノ秒パルスプラズマの発生・診断研究においても、主にその極低温環境下での自己組織化パターングのプラズマ診断についてのとりまとめの議論と論文執筆の補助を行った。

報告書

(3件)
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 2010 実績報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Plasma microreactor in supercritical xenon and its application to diamondoid synthesis2012

    • 著者名/発表者名
      Oshima, F. , S. Stauss, C. Ishii, D. Z. Pai, K. Terashima
    • 雑誌名

      J. Phys. D . : Appl. Phys

      巻: 45 号: 40 ページ: 402003-402003

    • DOI

      10.1088/0022-3727/45/40/402003

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Breakdown characteristics of nanosecond-pulsed plasma discharge in supercritical air2012

    • 著者名/発表者名
      Lacoste, D. A., H. Muneoka, D. Z. Pai, S. Stauss, K. Terashima
    • 雑誌名

      Plasma Sources Science and Technology

      巻: 21 号: 5 ページ: 52003-52003

    • DOI

      10.1088/0963-0252/21/5/052003

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Uniform, filamentary, and striped patterns in helium dielectric barrier discharge cryoplasmas2011

    • 著者名/発表者名
      S.Stauss, N.Ebato, F.Oshima, H.Muneoka, D.Z.Pai, K.Terashima
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Plasma Science

      巻: 39 号: 11 ページ: 2184-2185

    • DOI

      10.1109/tps.2011.2158857

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] In-situ monitoring of plasma chemistry during diamondoid synthesis using plasma discharges2012

    • 著者名/発表者名
      D.Z.Pai, S.Stauss, K.Terashima
    • 学会等名
      iPlasmaNano III
    • 発表場所
      Johor, Malaysia(招待講演)
    • 年月日
      2012-02-27
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.plasma.k.u-tokyo.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書

URL: 

公開日: 2010-12-03   更新日: 2024-03-26  

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