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大面積処理用大気圧グロー放電の最適化に関する基礎研究 -放電ガス種依存性-

研究課題

研究課題/領域番号 16760224
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 電力工学・電気機器工学
研究機関名古屋工業大学

研究代表者

小田 昭紀  名古屋工業大学, 工学研究科, 助手 (70335090)

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
3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
2005年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2004年度: 2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
キーワード大気圧グロー放電 / 容量性結合型プラズマ / ヘリウム / 酸素 / キセノン / プラズマ / 誘電体バリア放電 / 放電シミュレーション / オゾナイザ / エキシマランプ / 真空紫外光
研究概要

大気圧グロー放電は,1.低ガス圧放電時に必須であった真空装置が必要ないためコストが低く抑えられる,2.低ガス放電と比較して化学的反応性が10万倍〜100万倍も高く迅速な処理が可能である,3.放電電極に対して径方向に均一な放電が生成可能であるため均一な処理を大面積で行う応用に向くといった利点を有することから,半導体製造工程におけるプラズマプロセスなどの産業応用での放電プラズマ技術として期待されている。しかし,本格的に研究が始まったのは,最近10年以内からであり,未だ本放電の基礎過程を含めて不明な点が多い。また,産業応用の現場では,これまでその応用の種類によりガス種が決定され,その上で均一な放電が得られる放電条件の探索がなされており,結果としてその条件の把握が経験的となっている現状がある。上記背景の下,本研究では,産業的応用への本放電最適化に関する情報提供を目的とし,産業的応用への本放電最適化に関する情報提供を目的とし,様々な放電ガス種(He, Ar, N2, O2, CF4)における大気圧グロー放電の流体モデルに基づくシミュレーションモデルを構築し,本ガス中における放電構造を基本とした基礎特性や,種々のガス種における均一放電からフィラメント状放電,ひいてはアーク放電への入力電力の観点からみた遷移条件の調査を行った。以下に得られた結果を要約する。1.放電安定性の観点からいえば,希ガスのみの放電よりもO2やCF4ガスといった負性ガスを混入させた方がアーク放電へ遷移するまでの入力電力範囲が希ガス時と比べて数十%広くなる。2.異なる希ガス種における大気圧放電において,それぞれのエネルギーバランスの仕方が異なる。3.希ガス放電に対し,少量のO2混入で希ガス放電構造に大きく影響を与え,ひいては放電基礎特性へ影響する。

報告書

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

    (12件)

すべて 2006 2005 2004

すべて 雑誌論文 (12件)

  • [雑誌論文] 大気圧容量性結合Heフラズマにおけるガス温度上昇機構の数値解析2006

    • 著者名/発表者名
      小田昭紀
    • 雑誌名

      第53回応用物理学関係連合講演会講演予稿集 1巻

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Influence of gas temperature on discharge properties of atmospheric pressure and radio frequency discharge plasmas in helium2006

    • 著者名/発表者名
      T.Hasegawa
    • 雑誌名

      Proc.of the 6th International Conference on Reactive Plasmas and 23rd Symposium on Plasma Processing

      ページ: 59-59

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Two-dimansional density mapping of oxygen and fluorine atoms by argon actinometry with narrow bandpass filters2006

    • 著者名/発表者名
      Y.Oshikane
    • 雑誌名

      Proc.of the 6th International Conference on Reactive Plasmas and 23rd Symposium on Plasma Processing

      ページ: 559-559

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 容量結合型・大気圧プラズマのシース電界強度とガス温度の評価-He中性線のシュタルク効果と2原子分子の回転スペクトル-2006

    • 著者名/発表者名
      押鐘 寧
    • 雑誌名

      第66回応用物理学会学術講演会講演予稿集 1巻

      ページ: 115-115

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] He大気圧・高周波放電プラズマ特性へ及ぼすガス温度の影響2005

    • 著者名/発表者名
      小田昭紀
    • 雑誌名

      第66回応用物理学会学術講演会講演予稿集 1巻

      ページ: 103-103

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] One-Dimensional Fluid Modeling of Radio Frequncy and Atmospheric pressure Glow Discharges in He/O2 Gas Mixture2005

    • 著者名/発表者名
      A.Oda
    • 雑誌名

      Proc.of 27th International Conference on Phemomena in Ionised Gases

      ページ: 17-235

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Effect of secondary electron emission on filament discharges in dielectric barrier discharge Xe excimer lamp2005

    • 著者名/発表者名
      H.Akashi
    • 雑誌名

      Proc.of 27th International Conference on Phenomena in Ionised Gases

      ページ: 17-289

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Modeling of Atmospheric-Pressure and Radio-Frequency Discharge Plasmas in Helium - Influence of a Small Admixture of Oxygen on Discharge Properties -2005

    • 著者名/発表者名
      T.Hasegawa, A.Oda, T.Kimura, Y.Oshikane
    • 雑誌名

      Proceedings of Plasma Science Symposium 2005 / The 22nd Symposium on Plasma Processing

      ページ: 113-114

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Simulation of Xe Barrier Discharges for Excimer Lamp - Effect of Higher Driving Frequency on Lamp Characteristics -2005

    • 著者名/発表者名
      A.Oda, H.Akashi, Y.Sakai
    • 雑誌名

      Proceedings of Plasma Science Symposium 2005 / The 22nd Symposium on Plasma Processing

      ページ: 115-116

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Modeling of multi filament discharges in dielectric barrier discharge excimer lamp2004

    • 著者名/発表者名
      H.Akashi, A.Oda, Y.Sakai
    • 雑誌名

      Proceedings of 57th Gaseous Electronics Conference

      ページ: 14-14

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Analysis of Discharge Properties in Atmospheric Pressure and Low Frequency 02 Barrier Discharges2004

    • 著者名/発表者名
      A.Oda, T.Kimura
    • 雑誌名

      Proceedings of 57th Gaseous Electronics Conference

      ページ: 63-63

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Simulation of Radio-Frequency Helium Discharge Plasmas at Atmospheric Pressure2004

    • 著者名/発表者名
      A.Oda, T.Hasegawa, T.Kimura, Y.Oshikane
    • 雑誌名

      Proceedings of 57th Gaseous Electronics Conference

      ページ: 72-72

    • 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: 2016-04-21  

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