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水中プラズマの基礎物性と応用技術

研究課題

研究課題/領域番号 17654118
研究種目

萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 プラズマ科学
研究機関愛媛大学

研究代表者

前原 常弘  愛媛大学, 理工学研究科, 講師 (40274302)

研究分担者 豊田 洋通  愛媛大学, 理工学研究科, 助教授 (00217572)
倉本 誠  愛媛大学, 総合科学研究支援センター, 講師 (50291505)
研究期間 (年度) 2005 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
2,600千円 (直接経費: 2,600千円)
2006年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2005年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
キーワード水中 / 高周波 / プラズマ / メチレンブルー / 分解 / AOP / OHラジカル
研究概要

「水中プラズマの基礎研究により、その物性を明らかにし、革新的な技術開発への道筋をつける」ことが本研究の目的であった。このために、まず、プラズマの基礎的なパラメータである温度・密度について分光計測により、明らかにした。温度に関してはOHラジカルからの微細スペクトル(306-312nm)を計測し、計算コード(LIFBASE)による結果とフィッティングした。この結果から、3400-3800Kであることが明らかとなった。密度に関してはHβ線のシュタルク広がりから評価が出来、3×10^20m^-3であることが明らかになった。これらのパラメータから見積もった電離度は1.5×10^-4であった。低温のプラズマでは通常のことであるが、本プラズマも弱電離プラズマである。
OHラジカル量が入射電力とともに大きくなることが分光計測から明らかとなった。メチレンブルーの分解もそれにともなって大きくなっている。
メチレンブルー水溶液をプラズマに晒した後、直後と十分な時間経過後(3週間後)では3週間後の分解量が大きい。この原因を追及するため、オゾンと過酸化水素といった活性種についても評価した。それぞれの溶存計を用い、計測したところ、200ccの純水に300W・4分30秒の高周波印加に対して、過酸化水素は0.9mg/l、オゾンは4mg/lの濃度であった。これらの結果から、オゾンや過酸化水素といった反応速度の遅い活性種によって、長い時間を経過して分解が進んだものと推定している。
他エネルギーの重畳では500kHz・3kWの高周波磁場を印加したが、特別な変化が確認できなかった。

報告書

(2件)
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2006 2005

すべて 雑誌論文 (2件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] Microwave plasma in hydrocarbon liquids2006

    • 著者名/発表者名
      T.Maehara et al.
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys 45

      ページ: 8864-8868

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Microwave plasma in hydrocarbon liquids2006

    • 著者名/発表者名
      S.Nomura at al.
    • 雑誌名

      Appl. Phys. Letters 88

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [産業財産権] 液中プラズマ発生装置および液中プラズマ発生方法2006

    • 発明者名
      前原常弘, 橋本幸生
    • 権利者名
      愛媛大学
    • 出願年月日
      2006-09-11
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [産業財産権] 液中プラズマ用電極,液中プラズマ発生装置および液中プラズマ発生方法2005

    • 発明者名
      前原 常弘, 他5名
    • 権利者名
      国立大学法人愛媛大学他
    • 出願年月日
      2005-12-02
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書

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公開日: 2005-04-01   更新日: 2016-04-21  

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