| 研究課題/領域番号 |
19K21863
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分14:プラズマ学およびその関連分野
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| 研究機関 | 静岡大学 |
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研究代表者 |
清水 一男 静岡大学, イノベーション社会連携推進機構, 准教授 (90282681)
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| 研究期間 (年度) |
2019-06-28 – 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 |
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2021年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2020年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2019年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
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| キーワード | マイクロプラズマ / 微粒子 / 静電気 / プラズマアクチュエータ / 微粒子除去 / クーロン力 / Suzenモデル / 流体制御 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究は低電圧駆動マイクロプラズマアクチュエータ（以下PA）を用いた室内空気環境などに影響を与える微粒子の除去と制御を目的として柔軟かつ可撓性を持つ厚さ100 um以下の多層グリッド型PAを試作し配管内部の混合部位に堆積した微粒子除去（表面清浄）や混合時の流入抵抗抑制といった内部流動の精密制御に挑戦する。
低電圧駆動マイクロプラズマの特徴を最大限に生かしたアクティブなXYZ方向の誘起流制御を提案する事で微粒子制御や複雑な流体制御が求められる分野への応用を視野に入れている。本研究の挑戦により管内流体の電源信号の応答性やアクティブ制御の可能性を見出すことで微粒子制御などの新たな応用展開が期待される。
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| 研究成果の概要 |
本研究では櫛形電極を用いて粒径の異なる3種類の炭化タングステン微粒子を対象とし電極表面上の微粒子の除去を行った。印加電圧の振幅・周波数や微粒子の粒径を変化させ実験を行ったところ振幅の増加とともに除去率の増加が確認された。また各微粒子の除去率に関して周波数依存性を調べたところ、周波数の増加とともに除去率の減少が確認された。これは高周波数において線電極からの反発を繰り返すことにより線電極間で振動運動し、電極間にトラップされたためと考えられる。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
微粒子に関する問題は，ウエハ表面のコンタミネーションの除去や電気集じん装置，太陽電池表面上に堆積した砂の除去などといった研究がなされている．これらの微粒子除去手法としてマイクロプラズマ電極を用いることで、微粒子除去とその制御を可能とすることができた。その際、粒径が大きくなるにつれ除去率が減少することが確認された。微粒子粒径が大きくなるにつれ微粒子が帯電することにより発生するクーロン力よりも重力が上回るため、粒径が大きくなることで炭化タングステン微粒子が除去されなくなったと考えられる。
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