| 研究課題/領域番号 |
19K14974
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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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小区分21010:電力工学関連
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| 研究機関 | 苫小牧工業高等専門学校 |
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研究代表者 |
奥山 由 苫小牧工業高等専門学校, 創造工学科, 准教授 (50761699)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2019年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
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| キーワード | 大気圧プラズマ / イオン移動度 / クラスターイオン / イオン・分子反応 / 反応速度定数 / スオーム実験 / 反応速度係数 / 負イオン / 移動度 / 酸素 / 放電プラズマ / 大気圧 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
近年，大気圧プラズマの医療，環境，農業をはじめとした幅広い産業分野における応用研究が進んでいる。その基礎データとして，単位電界あたりの電子やイオンの移動速度である移動度に加え，それらの拡散係数，放電化学反応のための反応速度係数などがあるが，これらの主なデータは低ガス圧力中のものが中心に整備されているものの，大気圧を含む高ガス圧力中のデータには不十分な面がみられる。
本研究では，大気圧を含む高ガス圧力下において，イオンスオーム実験を行いながら，得られた実験結果をシミュレーションとフィッティングすることによって，移動度，反応速度係数などを含めた大気圧プラズマのための基礎データ決定に挑戦する。
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| 研究成果の概要 |
本研究では，プラズマ基礎データとしてイオン分子反応の反応速度定数やイオン移動度を決定するため大気圧下においてイオンスオーム実験を行った。イオン移動度測定によって得られた結果を再現するイオン・分子反応およびイオン移動度をもとにしたモンテカルロシミュレーションを行い，それらをフィッティングすることによって，これまでに報告例の少ないクラスターイオンの移動度および反応速度定数について推定することができた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
近年，大気圧プラズマの医療，環境，農業をはじめとした幅広い産業分野における応用研究が進められている。それらのための基礎データはデータベースにまとめられているものの，低ガス圧力下でのデータが多く，大気圧下での基礎データは十分でないのが現状である。本研究では，これまでの低ガス圧力下で得ることの難しかったイオン・分子反応の反応速度定数を大気圧移動度測定結果より決定することを試み，いくつかのクラスターイオンについて実験結果とシミュレーション結果のフィッティングにより，イオン移動度，イオン分子反応の反応速度定数を推定することに成功した。
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