| 研究課題/領域番号 |
20K20911
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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 | 広島大学 |
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研究代表者 |
東 清一郎 広島大学, 先進理工系科学研究科(先), 教授 (30363047)
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| 研究期間 (年度) |
2020-07-30 – 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 |
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2020年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
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| キーワード | 大気圧プラズマ / MEMS / 微細加工 |
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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は簡易な構造で１万度近くの高温熱流を発生することができるため、熱処理や表面加工などの産業応用に於いて従来技術より大幅な低コスト化を実現できる可能性を有する。
本研究では微小大気圧プラズマ発生技術を開発することによって、局所的熱処理を行うことが可能なプラズマ発生装置を開発する。必要な箇所のみに処理が可能な大気圧プラズマジェット装置の開発によって処理速度の向上を図るとともに、エネルギー利用効率の向上も達成しうるプロセス技術としての基盤構築を目指す。
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| 研究成果の概要 |
本研究では集積化MEMS（Micro Electro Mechanical Systems）技術を応用してマイクロメートルサイズの大気圧熱プラズマジェット（Thermal Plasma Jet : TPJ）発生技術に関する基礎研究をおこなった。SiO2ハードマスクとテトラメチルアンモニウムヒドロキシド(TMAH)、イソプロピルアルコール（IPA）を用いて、陰極として高さ135μmの理想的な凸型ピラミッド構造、陽極として188μmの良好凹型ピラミッド形状の作製に成功した。極微細構造を用いたプラズマ発生技術の基礎的な作製技術の知見を得ることができた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では大気圧熱プラズマ発生にMEMS技術を応用するという従来にない発想に基づき実験をおこなった。これまでMEMSは加速度センサや振動発電といった機械的機能の発現に着目されていたが、本研究では極微細プラズマの発生にも応用可能であることを示した。この様な異種技術の融合により新たな研究領域を開拓することは学術的意義と同時に、従来実現できなかった新たな応用分野の開拓や産業上の応用への発展の可能性を有することから、社会的意義を有するものと考えられる。
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