| 研究課題/領域番号 |
19K04360
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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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| 審査区分 |
小区分21010:電力工学関連
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| 研究機関 | 金沢工業大学 |
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研究代表者 |
大澤 直樹 金沢工業大学, 工学部, 教授 (40454227)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
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| キーワード | 大気圧タウンゼント放電 / 誘電体バリア放電 / 表面電荷密度測定 / 放電観察 / 低侵襲な大気圧プラズマ源 / 誘電体表面抵抗率 / 表面電荷密度分布 / 均一バリア放電 / 表面電荷密度 / 表面電位 / ストリーマ放電 / 誘電体表面の電荷 / 大気圧空気 / 壁電荷 / 表面抵抗 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
バリア放電は，オゾンの生成や高分子材料の表面改質だけではなく，癌細胞の死滅，皮膚疾患の治療，農作物の収率改善，鮮度維持など医療・農業分野にも応用されつつある。これらの分野では，患者の身体的負担や生体組織へのダメージを抑制する方法が切望される。本研究では，任意のタイミングで交流高電圧を遮断できる電源装置や誘電体表電荷計測システムを用いて，均一バリア放電発生中の誘電体表面電荷特性，交流電圧印加直後から均一バリア放電が安定発生するまでの誘電体表面電荷特性，誘電体表面抵抗や体積抵抗が均一バリア放電の発生や誘電体表面電荷特性に及ぼす影響を明らかにし，低侵襲な医療・農業用バリア放電装置を開発に貢献する。
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| 研究成果の概要 |
本研究では，低侵襲な大気圧プラズマ源として，均一バリア放電の一種である大気圧タウンゼント放電(APTD)の発生メカニズムを検討した。任意のタイミングで交流高電圧を遮断できる電源装置や誘電体表電荷計測システムを用いて，APTD発生前後の誘電体表面電荷特性を調べた。その結果，誘電体表面に蓄積される負極性の電荷密度が高くなると，APTDが発生することを明らかにできた。また，APTDを発生できる誘電体でも，誘電体の表面抵抗率を低くするとAPTDが単独で発生しなくなることを明らかにできた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究は，高純度窒素を使用しない新しいAPTDの発生メカニズムを解明し，空気中でもAPTDを安定して発生できる方法を提供するものである。これにより，患者の身体的負担や生体組織へのダメージを抑制できる低侵襲な医療・農業用バリア放電装置の開発に貢献できる。
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