| 研究課題/領域番号 |
15075209
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| 研究種目 |
特定領域研究
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
理工系
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| 研究機関 | 高知工科大学 |
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研究代表者 |
八田 章光 高知工科大学, 工学部, 教授 (50243184)
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| 研究分担者 |
綿森 道夫 高知工科大学, 工学部, 准教授 (80222412)
神野 雅文 愛媛大学, 工学部, 准教授 (30274335)
本村 英樹 愛媛大学, 工学部, 助教 (80332831)
河田 耕一 高知工科大学, 工学部, 教授 (90299371)
吉村 紘明 高知工科大学, 総合研究所, 助手 (50368859)
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| 研究期間 (年度) |
2003 – 2007
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| 研究課題ステータス |
完了 (2007年度)
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| 配分額 *注記 |
40,600千円 (直接経費: 40,600千円)
2007年度: 2,600千円 (直接経費: 2,600千円)
2006年度: 7,400千円 (直接経費: 7,400千円)
2005年度: 10,200千円 (直接経費: 10,200千円)
2004年度: 12,000千円 (直接経費: 12,000千円)
2003年度: 8,400千円 (直接経費: 8,400千円)
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| キーワード | 電極 / 陰極 / ダイヤモンド / カーボンナノチューブ / 電子ビーム / 走査型電子顕微鏡 / マクロプラスマジェット / 電界放出 / マイクロプラズマ / 電界電子放出 / ナノ材料 / 放電電極 / 発光分光測定 / マイクロ・ナノデバイス / プラズマ加工 / 光源技術 / 電気・電子材料 / ダイヤモンド薄膜 / 電子・電気材料 / ダイヤモンド陰極 / 微細針状シリコン / 電子銃 / 大気圧放電 / グロー放電 / アーク放電 |
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| 研究概要 |
マイクロプラズマを高効率で生成するためにナノサイズ構造やアクティブ機能を有する電極について研究開発を行った.マイクロプラズマはプラズマの体積に対して表面積の比が大きいため,プラズマと表面(壁)との相互作用が重要になる.
著者らは陰極用材料としてダイヤモンドナノウィスカーの上にカーボンナノチューブを合成することに成功し,電界電子放出特性を大幅に改善した.マイクロプラズマを生成する微小ギャップ空間では,初期電子を供給する宇宙線が透過する確立が非常に小さくなるため放電開始電圧が非常に高くなることを確認した.そこで電界電子放出性能の優れたCNTを陰極材料として使用したところ,放電開始電圧を非常に小さく抑えることが可能となった.
電界電子放出の非常の優れた材料陰極を用いて1MPa (10気圧)以上の高気圧で電極間隔を10μm以下に制御すると,電界電子放出による電子ビームがプラズマを生成できると期待される.高圧力ガス中で微小がギャップを正確に制御することの難しさから,この研究期間内には電界電子放出で連続的かつ安定なプラズマ生成を実現するにはいたらなかった。
走査型電子顕微鏡(SEM)でSEM像を観察しながら,真空容器内の試料近傍のみに局所的なプラズマを生成することに成功した.差動排気によって真空を維持したまま微小なガスを吹きつけるには先端部のみに小さなオリフィス型のノズルが適していることが判明した.著者らは低周波マイクロプラズマジェットの動作ガスについて,一般に用いられるHeガスとArガスを比較し,大気圧ジェット形成のメカニズムを検討した.
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