酸素ラジカル密度計測のための電流加熱白金触媒プローブによるプラズマ表面処理の研究

• 研究課題/領域番号: 25390111
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: プラズマエレクトロニクス
• 研究機関: 東京都市大学
• 研究代表者: 小野 茂 東京都市大学, 工学部, 名誉教授 (80097170)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円); 2015年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2014年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円); 2013年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
• キーワード: 酸素原子ラジカル / 触媒プローブ / 表面処理 / 白金 / プラズマ

研究成果の概要

プラズマ表面改質において重要な役割を果たす酸素原子ラジカルに注目してこの研究は行われた。表面改質としてはポリイミドの親水化処理を対象とした。各種プラズマに対して、白金触媒プローブによる酸素原子ラジカル数密度が測定され、親水化処理との関係を明らかにした。白金触媒プローブの測定手法についても検討した。
研究遂行の過程で、金属表面におけるオゾンの解離現象において金属表面に対するプラズマの作用が重要であることが分かった。

研究成果

• [雑誌論文] High Speed Hydrophilic Treatment of Polyimide Surface using an Atmospheric Pressure Microwave Oxygen-Argon Plasma (2016)
  • 著者名/発表者名: Shigeru Ono
  • 雑誌名: J. Adv. Oxid. Technol. 巻: Vol. 19 ページ: 85-92
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Analysis by oxygen atom number density measurement of high-speed hydrophilic (2015)
  • 著者名/発表者名: S. Ono
  • 雑誌名: AIP Conference Proceedings 巻: 1653 ページ: 1-7
  • DOI: 10.1063/1.4914273
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Numerical study on heat flow during catalytic dissociation of ozone in a dielectric barrier discharge ozonizer (2015)
  • 著者名/発表者名: Ono, Shigeru; Hsiao, Ruey-Chang; Sung, Ta-Lun; Teii, Shinriki; Ebihara, Kenji; Teii, Kungen
  • 雑誌名: IEEE Trans. on Plasma Sci. 巻: 43 号: 2 ページ: 665-669
  • DOI: 10.1109/tps.2014.2381258
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Ar-O2混合ガス表面波プラズマを用いた酸素原子照射量の親水化処理への効果 (2014)
  • 著者名/発表者名: 小塩敏史、江原由泰、小野 茂
  • 雑誌名: 電気学会プラズマ研究会資料 巻: PST-14-25 ページ: 35-40
  • 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Shock wave measurement of a pulsed electrohydraulic discharge (2014)
  • 著者名/発表者名: S. Ono, T. Kawakami, Y. Kisara, R. Sato
  • 雑誌名: Proceedings of ISEHD 巻: usb ページ: 1-6
• [雑誌論文] Hydrophilic Stability of Plastic Surface Treated in Low- and Atmosphric-Pressure Radio-Frequency Plasma (2014)
  • 著者名/発表者名: R.C. Hsiao, T.L. Sung, C. M. Liu. S. Teii, T.C. Chan, S. Ono, K. Teii, C.C. Yang, S.C. Zeng
  • 雑誌名: IEEE Trans. on Plasma Sci. 巻: 42 号: 12 ページ: 3837-3841
  • DOI: 10.1109/tps.2014.2329895
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Direct Measurement of Metal Surface Temperature During Catalytic Dissociation of Ozone for Sensor Application (2014)
  • 著者名/発表者名: Ta-Lun Sung, Ruey-Chang Hsiao, Chung-Ming Liu, Shinriki Teii, Huei-Ping Jhou, Kungen Teii, Shigeru Ono, Kenji Ebihara, Fumiaki Mitsugi
  • 雑誌名: IEEE Trans. on Plasma Sci. 巻: 42 号: 12 ページ: 3842-3846
  • DOI: 10.1109/tps.2014.2350000
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Ar-O₂混合ガス表面波プラズマによるポリイミドの親水化処理における酸素ラジカルの効果 (2014)
  • 著者名/発表者名: 蛭川能成、小野 茂
  • 雑誌名: 電気学会論文誌． Ａ 巻: 134 号: 2 ページ: 91-97
  • DOI: 10.1541/ieejfms.134.91
  • NAID: 130003391543
  • ISSN: 0385-4205, 1347-5533
  • 査読あり
• [雑誌論文] 大気圧マイクロ波プラズマの上流部を用いたポリイミドの親水化処理 (2013)
  • 著者名/発表者名: 小野 茂、千葉 隼人,小松昌太郎
  • 雑誌名: 電気学会プラズマ研究会資料 巻: PST-13-096 ページ: 57-61
  • NAID: 10031200877
• [雑誌論文] Surface-enhanced ozone dissociation in gas flow downstream of a dielectric barrier discharge ozonizer studied by using catalytic probes (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Ono, S. Teii
  • 雑誌名: Vacuum 巻: 101 ページ: 345-349
  • DOI: 10.1016/j.vacuum.2013.10.008
  • 査読あり
• [雑誌論文] 電流加熱白金触媒プローブによるプラズマ中酸素原子密度の計測 (2013)
  • 著者名/発表者名: 小野 茂
  • 雑誌名: 電気学会計測研究会資料 巻: IM-13-059 ページ: 1-5
• [学会発表] Experimental Study of Ozone Dissociation on a Metal Electrode (2015)
  • 著者名/発表者名: Shigeru Ono
  • 学会等名: the 9th Asia-Pacific International Symposium on the Basics and Applications of Plasma Technology
  • 発表場所: 長崎大学（長崎県）
  • 年月日: 2015-12-12
  • 国際学会
• [学会発表] Measurement of Oxygen Atom Radical Density by Current Heating Catalytic Probe (2015)
  • 著者名/発表者名: Shigeru Ono
  • 学会等名: The 21st International Conference on Advanced Oxidation Technologies for Treatment of Water, Air and Soil
  • 発表場所: San Diego, USA
  • 年月日: 2015-11-16
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Experimental Study on Heat Flow by Ozone Dissociation on a Discharge Electrode (2015)
  • 著者名/発表者名: Shigeru Ono
  • 学会等名: Third International Conference on Photocatalytic and Advanced Oxidation Technologies for the Treatment of Water, Air, Soil and Surfaces
  • 発表場所: Gdansk, Poland
  • 年月日: 2015-09-01
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Oxygen atom number density measurement in microwave excited atmospheric pressure O2-Ar mixture gas plasma using electric current heated catalytic probe (2015)
  • 著者名/発表者名: Shigeru Ono
  • 学会等名: 4th International Congress on Advanced Applied Informatics
  • 発表場所: 岡山コンベンションセンター（岡山県）
  • 年月日: 2015-07-12
  • 国際学会
• [学会発表] Plasma Parameter Measurement of Microwave Plasma Source for Plasma Surface Modification (2014)
  • 著者名/発表者名: Y. Hirukawa, S. Koshio, S. Ono
  • 学会等名: The 20th International Conference on Advanced Oxidation Technologies for Treatment of Water, Aor and Soil
  • 発表場所: San Diego, California
  • 年月日: 2014-11-16 – 2014-11-20
• [学会発表] High Speed Hydrophilic Treatment of Polymeric Material Using Microwave Oxygen Plasma (2014)
  • 著者名/発表者名: S. Ono
  • 学会等名: The 20th International Conference on Advanced Oxidation Technologies for Treatment of Water, Aor and Soil
  • 発表場所: San Diego, California
  • 年月日: 2014-11-16 – 2014-11-20
  • 招待講演
• [学会発表] Hydrophilic treatment of polyimide by microwave O2-Ar mixture gas flowing plasma (2014)
  • 著者名/発表者名: Shigeru Ono, Shuichi Suzuki
  • 学会等名: 14th International Conference on Plasma Surface Engineering
  • 発表場所: Garmisch-Partenkirchen, Germany
  • 年月日: 2014-09-15 – 2014-09-19
• [学会発表] 大気圧H2Oマイクロ波プラズマのポリイミド表面への照射効果 (2014)
  • 著者名/発表者名: 小野 茂、小松昌太郎
  • 学会等名: 電気学会 A部門大会
  • 発表場所: 信州大学
  • 年月日: 2014-08-21 – 2014-08-22
• [学会発表] Analysis by oxygen atom number density measurement of high-speed hydrophilic treatment of polyimide using atmospheric pressure microwave plasma (2014)
  • 著者名/発表者名: S. Ono
  • 学会等名: The international advances in applied physics and material sciences congress
  • 発表場所: Fethiye, Turkey
  • 年月日: 2014-04-24 – 2014-04-27
• [学会発表] Spatial distribution measurement of oxygen radical density in surface wave plasma and its application for hydrophilization treatment of polymers (2013)
  • 著者名/発表者名: Shigeru Ono, Yoshinari Hirukawa
  • 学会等名: Ninth Asian-European International Conference on Plasma Surface Engineering
  • 発表場所: Jeju, Korea
• [学会発表] Study ofWater Treatment by Pulsed Discharge inWater (2013)
  • 著者名/発表者名: Shigeru Ono, Ryouichi Sato
  • 学会等名: The 19th International Conference on Advanced Oxidation Technologies for Treatment of Water, Air and Soil
  • 発表場所: San Diego, CA, USA
  • 招待講演
• [学会発表] The Effect of the Oxygen Atom Radical in the Exposure Plasma in the High-Speed Hydrophilization Treatment of the Polymer Film by Atmospheric Pressure Microwave Plasma (2013)
  • 著者名/発表者名: Shigeru Ono, Hayato Chiba
  • 学会等名: The 19th International Conference on Advanced Oxidation Technologies for Treatment of Water, Air and Soil
  • 発表場所: San Diego, CA, USA
• [学会発表] The modification of plastic surface by plasma treatment for painting using a low pressure RF discharge plasma (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Ono, Ta-Lun Sung, Ruey-Chang Hsiao, Chung-Ming Liu, Shinriki Teii, Sam Than, Kungen Teii
  • 学会等名: 8th Asia-Pacific International Symposium on the Basic and Application of Plasma Technology
  • 発表場所: Hsinchu, Taiwan
• [学会発表] Study of hydrophilic treatment of polymide by microwave flowing plasma (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Ono, Syuichi Suzuki, Tomohiko Arai
  • 学会等名: 8th Asia-Pacific International Symposium on the Basic and Application of Plasma Technology
  • 発表場所: Hsinchu, Taiwan
• [学会発表] Hydrophilic treatment of polyimide by atmospheric pressure H2O-Ar mixture gas microwave olasma (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Ono, Shotaro Komatsu, Kentaro Fujii, Shingo Honma
  • 学会等名: 8th Asia-Pacific International Symposium on the Basic and Application of Plasma Technology
  • 発表場所: Hsinchu, Taiwan
• [学会発表] Numerical studies of ozone dissociation effect on the surface temperature decrease of the inner electrode of a coaxial cylindrical barrier discharge ozonizer (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Ono, Ta-Lun Sung, Ruey-Chang Hsiao, Chung-Ming Liu, Shinriki Teii, Kenji Ebihara, Kungen Teii
  • 学会等名: 8th Asia-Pacific International Symposium on the Basic and Application of Plasma Technology
  • 発表場所: Hsinchu, Taiwan
• [学会発表] A simple ozone detector using the effect of ozone dissociation on the metal surface (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Ono, Ta-Lun Sung, Ruey-Chang Hsiao, Chung-Ming Liu, Shinriki Teii, Kenji Ebihara, Kungen Teii
  • 学会等名: 8th Asia-Pacific International Symposium on the Basic and Application of Plasma Technology
  • 発表場所: Hsinchu, Taiwan
• [学会発表] Direct measurement of the variation of metal surface temperature due to the ozone disassociation using a small thermocouple (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Ono, Ta-Lun Sung, Ruey-Chang Hsiao, Chung-Ming Liu, Shinriki Teii, Huei-Ping Jhou, Kenji Ebihara, Kungen Teii
  • 学会等名: 8th Asia-Pacific International Symposium on the Basic and Application of Plasma Technology
  • 発表場所: Hsinchu, Taiwan
• [図書] コンバーティングのすべて (2014)
  • 著者名/発表者名: 小野 茂、荒木正義、小駒益弘、浦田千尋、菊池清、若林章博
  • 総ページ数: 6
  • 出版者: 株式会社 加工技術研究会
• [図書] IR分析 テクニック事例集 (2013)
  • 著者名/発表者名: 小野 茂、宮下喜好、櫻井伸一、本田幸司、黒木智之、大久保雅章
  • 総ページ数: 4
  • 出版者: 株式会社 技術情報協会