| 研究課題/領域番号 |
19K14896
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分19010:流体工学関連
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| 研究機関 | 長野工業高等専門学校 |
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研究代表者 |
山田 大将 長野工業高等専門学校, 電子制御工学科, 講師 (80825141)
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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 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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 | 大気圧プラズマジェット / シュリーレン計測 / 荷電粒子 / シュリーレン光学系 / 外部電場印加 / 発光伝播計測 / ストリーマ / 外部電場印可 / シュリーレン / ストリーマ伝播 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
大気圧プラズマジェット (APPJ) 応用の更なる促進や当該分野の学理形成を目指すためには、プラズマの特性を明らかにし、作用機序の理解を進めることが必要である。本研究は、外部電場印可によるAPPJの屈曲現象を対象として、主要特性の一つである荷電粒子密度情報取得への展開を目指す。具体的には、放電現象の時間発展の相違と外部電場印可時の屈曲現象の関係を明らかにする。これにより、屈曲現象のメカニズム解明を進め、さらに申請者らが以前の研究で明らかにした過剰荷電粒子密度と屈曲現象の関係を活用することで、荷電粒子密度の情報取得へとつなげる。
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| 研究成果の概要 |
大気圧プラズマジェットに対して外部電場を印加した際に生じるガス流の屈曲現象の作用機序の理解を進めることでプラズマの主要特性の一つである荷電粒子情報の取得を目指し、放電条件 -放電現象の時間発展 - 外部電場印可時の屈曲現象の関係性を明らかにすることを目的として研究を進めた。放電条件として印加電圧波形の極性を変更した。外部電場はいずれの条件においてもプラズマジェットの流れに対して垂直に印加した。
その結果、放電条件によってプラズマ特性や外部電場印加時のガス流挙動が変化し、印加電圧波形が負極性の場合は電場と逆方向に、正極性の場合は電場方向に屈曲することが明らかとなった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では、医療や農業等の様々な分野で応用が進められている大気圧プラズマジェットを対象に、そのガス流挙動に注目した研究を行い、プラズマを生成する条件によって外部電場存在下におけるガス流挙動が変化することを明らかにした。この結果は放電条件によってプラズマ中の荷電粒子の挙動が変化し、ガス流へと影響したことを示唆している。この成果は、今後のより詳細な解析により、荷電粒子密度情報の取得にもつなげることができ、さらに、ガス流挙動制御にも活用することが可能と考えている。これらが実現できれば大気圧プラズマジェットの様々な分野への応用を促進へとつながる。
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