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マイクロプラズマ形成におけるガス種およびガス温度の影響評価

研究課題

研究課題/領域番号 16040216
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関首都大学東京

研究代表者

内田 諭  首都大学東京, 大学院工学研究科, 助教授 (90305417)

研究分担者 杤久保 文嘉  首都大学東京, 工学研究科, 助教授 (90244417)
研究期間 (年度) 2004 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
5,300千円 (直接経費: 5,300千円)
2005年度: 2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
2004年度: 2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
キーワードマイクロプラズマ / シミュレーション / 放電開始電圧 / 窒素ガス / 電極形状 / 放電構造 / ジュール加熱 / 渦 / 放電物理 / 流体モデル / ガス種 / ガス温度 / プラズマ構造 / 高周波駆動 / 陰的スキーム
研究概要

本年度の研究は、前年度(平成16年度)に作成したシミュレーションモデルを基礎にして、以下に示す重点項目(1)マイクロ駆動領域における放電安定条件の評価、(2)ガス種および電極配置の違いによる放電構造変化の把握、(3)ガス加熱効果の検討を行った。
(1)に関しては、放電開始電圧の周波数特性を示すとともに、理論的閾値電圧から得られる臨界周波数との関係を明確することができた。また、蓄積電荷に対する再放出過程を導入することにより、実験結果を検証する一考察を展開した。ただし、本件に関するデータ整備を行うにあたっては、モデルの更なる検討を要する。
(2)に関しては、N_2ガスにおけるマイクロプラズマの形成過程はArガスの場合と異なり、励起種間の衝突電離が主体となっていることが示された。実験結果との比較を行う必要があるが、損失過程を含む励起種の挙動が重要であることは明らかである。電極形状の依存性に関しては、電極幅と電極間隔に対するプラズマ形成の違いを検証した。
(3)に関しては、ガスに関する保存式を導入したモデルを構築し、ガスの加熱効果について多用な見地から検討を行った。ジュール加熱によるガスおよびプラズマパラメータの時空間的変化を計算し、統一的な挙動を模擬することができた。高周波駆動においては、熱源および渦群の発生により、均一密度場とは異なるプラズマ-ガス物理の考慮が必要であることを再度確認した。
これらの作成されたデータ類は当補助金により購入したファイルサーバにデータベースとして保存してある。
なお、本研究の関連成果は、国内学会(応用物理学関係連合講演会、他)および国際学会(第6回反応性プラズマ国際会議、他)にて発表されている。
以上のことから、本研究では当補助金を有効に活用し、確実に到達目標を達成できたと思われる。

報告書

(2件)
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2006 2005 2004

すべて 雑誌論文 (10件)

  • [雑誌論文] Simulation of gas heating in radio frequency driven microdischarge in Ar2006

    • 著者名/発表者名
      F.Tochikubo, S.Uchida
    • 雑誌名

      Proc. of the 6^<th> International Conference on reactive Plasmas and 23^<rd> Symposium on Plasma Processing

      ページ: 97-98

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Numerical Analysis of Breakdown characteristics for Ar Microplasma2006

    • 著者名/発表者名
      S.Uchida, F.Tochikubo
    • 雑誌名

      Proc. of the 6^<th> International Conference on reactive Plasmas and 23^<rd> Symposium on Plasma Processing

      ページ: 241-242

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Numerical simulation of high frequency coplanar micro-discharge plasma - Influence of electrodes arrangement on discharge property -2006

    • 著者名/発表者名
      S.Otsuka, F.Tochikubo, S.Uchida
    • 雑誌名

      Proc. of the 6^<th> International Conference on reactive Plasmas and 23^<rd> Symposium on Plasma Processing

      ページ: 243-244

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Simulation of Radio Frequency Microplasma in Ar Dielectric Discharge with Coplanar Electrodes2005

    • 著者名/発表者名
      F.Tochikubo, S.Uchida
    • 雑誌名

      Proc. of International Symposium on Dry Process

      ページ: 367-368

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 大気圧非平衡プラズマの工学的発展を支えるモデリング2005

    • 著者名/発表者名
      杤久保文嘉, 内田 諭
    • 雑誌名

      応用物理 74

      ページ: 1081-1086

    • NAID

      10016614757

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 共面電極型高周波マイクロプラズマの電極配置に関する検討2005

    • 著者名/発表者名
      大塚 慎, 杤久保 文嘉, 内田 諭, 渡辺恒雄
    • 雑誌名

      第66回秋季応用物理学関係連合講演会講演予稿集 1

      ページ: 130-130

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 希ガス中におけるマイクロプラズマ形成の数値解析2005

    • 著者名/発表者名
      内田 諭, 杤久保 文嘉
    • 雑誌名

      プラズマ科学シンポジウム2005/第22回プラズマプロセシング研究会プロシーディングス

      ページ: 119-120

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] アルゴン中のバリア放電型マイクロプラズマの2次元シミュレーション2005

    • 著者名/発表者名
      杤久保 文嘉, 内田 諭
    • 雑誌名

      プラズマ科学シンポジウム2005/第22回プラズマプロセシング研究会プロシーディングス

      ページ: 117-118

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Numerical Analysis of Sustaining Mode for Radio Frequency Plasma Display Panels2004

    • 著者名/発表者名
      Satoshi UCHIDA, Fumiyoshi TOCHIKUBO, Tsnneo WATANABE
    • 雑誌名

      Proceedings of XVth International Conference on Gas Discharges and their Appnlications 1

      ページ: 489-492

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 高周波駆動プラズマディスプレイの放電形成におけるバイアス電圧の影響2004

    • 著者名/発表者名
      内田 諭, 杤久保 文嘉, 渡辺 恒雄
    • 雑誌名

      2004年電気学会基礎・材料・共通部門大会講演論文集

      ページ: 219-219

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書

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公開日: 2004-04-01   更新日: 2018-03-28  

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