裏面照射光電子放出励起放電によるプラズマの生成と特性の評価

• 研究課題/領域番号: 24K07006
• 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14030:プラズマ応用科学関連
• 研究機関: 高知工科大学
• 研究代表者: 八田 章光 高知工科大学, システム工学群, 教授 (50243184)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2027-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2026年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円); 2025年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2024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: 放電プラズマ / 光電子放出 / ナノ膜厚金薄膜 / 大気圧放電 / エキシマランプ

研究開始時の研究の概要

裏面照射光電子放出は石英基板上のナノ膜厚（約10nm）金薄膜を光電陰極とし、裏面（石英ガラス側）から波長172nm等のエキシマランプで紫外光を照射、透過する紫外光で励起された電子を放出するものである。気体中に放出された光電子を電場で加速し、なだれイオン化によるタウンゼンドライクな放電プラズマを生成することができる。
紫外線パワー密度により電子電流の密度を制御すること、および電子密度と独立に電極間の電圧で電子のエネルギー、電子温度を制御することの両立が期待される。これまでに大気圧空気などで安定な直流放電プラズマの生成を実証しており、さらなる放電条件の探索と放電メカニズムの理解を目指す。