| 研究課題/領域番号 |
16K04998
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
プラズマエレクトロニクス
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| 研究機関 | 成蹊大学 |
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研究代表者 |
村上 朝之 成蹊大学, 理工学部, 教授 (20323818)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2018年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2017年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
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| キーワード | プラズマ化学 / モデリング / プラズマ理工学 / プラズマ / 気液境界 / バイオ応用 |
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| 研究成果の概要 |
バイオプラズマ研究を加速する空気と水の境界面反応のモデリングを行った。
１．気液境界面におけるプラズマ放電ブレイクダウンはマイクロ秒スケールの現象であり、基底状態水素原子・水素分子・酸素原子・酸素分子・ヒドロキシルラジカル分子・振動/回転励起水分子・正負クラスターイオンが豊富に生成される。励起状態粒子および荷電粒子は極めて短寿命であり放電終了後速やかに消失する。
２．上述のブレイクダウンに続く準定常状態はミリ秒程度以上維持され、長寿命活性酸素種である過酸化水素分子が最も高密度に生成される。このことは、極めて短時間の放電（水媒体へのエネルギー投入）によっても高密度の活性種が生成可能であることを示す。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
空気と水、気相と液相、ミクロな化学反応とマクロな流体挙動を包括するハイブリットモデリングを確立し、トップクラスの実験研究者とのベンチマークを経て、極めて複雑な境界現象プロセス理解の深化に貢献した。本研究が貢献する分野の裾野は広く、医療・生物分野：プラズマ医療・医療機器殺菌・難分解性医療ガス処理、農業・食品分野：農作物生育促進・種子滅菌・運搬時食品鮮度維持、環境分野：水資源浄化・廃棄物処理・温暖化ガス処理、エネルギー分野：エネルギーキャリア製造・触媒支援などに大きなインパクトを与えることができ、広く科学研究費成果を実社会・産業界へ還元することができる。
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