研究課題
基盤研究(A)
本研究目的は、パルス幅をナノ秒と極短パルスにした高繰り返しナノ秒パルスパワー発生装置を開発することである。さらに、発生したナノ秒パルスパワーを用いて、気体中、水中及び固体中で放電プラズマを生成し、バイオ、生体、化学物質等との相互作用を調べ、ナノ秒パルスパワー応用としての次世代産業利用の基礎を築くことである。これまでの研究成果の概要は下記のようである。1.超短パルス高繰り返しパルスパワー発生装置の開発油を媒質に用いたブルームライン線路方式により、ナノ秒パルスパワー発生装置を開発した。線路の充電電源として、パルス幅が100ナノ秒の磁気パルス圧縮方式パルスパワー発生装置を用いた。さらなる高繰り返し化のため、反転用スイッチとして磁気スイッチを用いた。2.パルスパワーを用いた高気圧気体中、液体中及び固体中での放電プラズマ生成高気圧高温度領域まで制御可能な容器を作成し、二酸化炭素の状態を気体、液体、超臨界流体まで変えることができた。その容器内での放電プラズマ生成条件を明らかにした。さらに、放電進展の様子の観測、及び放電プラズマの温度と密度計測を行った。3.高繰り返しパルスパワー発生装置の利用ナノ秒パルスパワー発生装置を用いた自動車からの排ガス処理に関する研究を行い、100ナノ秒の場合と比較して、高効率であることが分かった。また、アオコへの影響を調べ、アオコの細胞内ガス胞がつぶれ湖沼の底に沈むことが分かった。さらに、パルス電界によりがん細胞のアポトーシス誘発実験を行い、サブナノ秒パルス電界を用いるとアポトーシスが誘発できることも確認した。
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