| 研究課題/領域番号 |
21K04007
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(C)
|
| 配分区分 | 基金 |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 審査区分 |
小区分21010:電力工学関連
|
|---|
| 研究機関 | 東京都市大学 |
|---|
研究代表者 |
岩尾 徹 東京都市大学, 理工学部, 教授 (80386359)
|
|---|
| 研究分担者 |
鈴木 憲吏 東京都市大学, 理工学部, 准教授 (20638134)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
|
| 配分額 *注記 |
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2023年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2022年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2021年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
|
|---|
| キーワード | アーク放電 / 陰極点 / 酸化膜除去 / パワーエレクトロニクス / 三次元電磁熱流体シミュレーション / 陰極点挙動 / プラズマ / 3R |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では，超高速酸化膜除去手法の確立に向けた大気圧非平衡アーク陰極点の移動現象の解明を行うことを目的としている。この実現のため，年度毎のサブテーマを遂行し、目的の達成を図る。
令和3年度は「超高速並列計算技術の開発とパルス電流を用いた磁界印加装置の改良」、令和4年度は「初期圧力と磁束密度変化時におけるイオン分布の数値解析と観測」、令和5年度は「大気圧非平衡アーク陰極点の移動現象の解明」を行う。
|
| 研究成果の概要 |
超高速酸化膜除去手法の確立に向けた大気圧非平衡アーク陰極点の移動現象の解明を目的とし、超高速並列計算技術の開発とパルス電流を用いた磁界印加装置の改良、初期圧力と磁束密度変化時におけるイオン分布の数値解析、大気圧非平衡アーク陰極点の移動現象の解明に関し研究を行った。結果として、大気圧非平衡アーク陰極点の移動現象を詳細に解明し、新しい表面処理技術の開発に向けた重要な知見を得ることができた。AI技術を活用した高効率なシミュレーション手法と、多点分光計測手法を確立し、陰極点の分裂、消滅、移動軌跡を高精度に可視化し、予測する技術を開発した。これにより、酸化膜の除去や表面改質の効率が飛躍的に向上した。
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究により、大気圧非平衡アーク陰極点の移動現象を詳細に解明し、新しい表面処理技術の開発に向けた重要な知見を得ることができた。AI技術を活用した高効率なシミュレーション手法と、多点分光計測手法を確立し、陰極点の分裂、消滅、移動軌跡を高精度に可視化し、予測する技術を開発した。これにより、酸化膜の除去や表面改質の効率が飛躍的に向上した。今後は、得られた知見を基に更に研究を進め、産業応用への具体的な展開を図る。特に、航空宇宙産業や半導体産業など高度な材料加工技術が求められる分野での応用が期待される。また、本研究で確立した技術を他の表面処理技術にも応用し、さらなるイノベーションを促進することを目指す。
|
