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パルス放電プラズマの時間分解発光分光計測と原子分子過程

研究課題

研究課題/領域番号 26286070
研究種目

基盤研究(B)

配分区分一部基金
応募区分一般
研究分野 プラズマエレクトロニクス
研究機関東京工業大学

研究代表者

赤塚 洋  東京工業大学, 科学技術創成研究院, 准教授 (50231808)

研究分担者 松浦 治明  東京工業大学, 原子炉工学研究所, 助教 (70262326)
連携研究者 湯地 敏史  宮崎大学, 教育学部, 准教授 (80418988)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
16,380千円 (直接経費: 12,600千円、間接経費: 3,780千円)
2016年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2015年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2014年度: 12,090千円 (直接経費: 9,300千円、間接経費: 2,790千円)
キーワードプラズマ計測 / プラズマ分光 / プラズマエレクトロニクス / プラズマ・核融合 / 原子分子過程 / パルス放電プラズマ
研究成果の概要

分光計測結果から電子温度(あるいはEEDF)・電子密度の変化を導出することを目的とした。その手法の理論的確立を行ない、パルス放電プラズマの発光分光計測に堪えるレート方程式理論モデルの作成・改善を実施した。すなわち発光特性からプラズマパラメータの特定の可能性を探るという方針で、アルゴン、窒素、酸素、水素の各低温プラズマについて、これによって求められた電子密度、あるいは放電条件変化による電子温度(あるいはEEDF)・電子密度の値の変化が、理論的にも妥当なものであるか否か、自作の理論との合致はもちろん、電気回路的にも矛盾のないものであるかを検討した。

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (32件)

すべて 2017 2016 2015 2014 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 9件、 謝辞記載あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (21件) (うち国際学会 9件、 招待講演 2件)

  • [国際共同研究] アシュート大学 物理学科(エジプト)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] 中国科学技術大学(中国)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] Excitation Kinetics of Oxygen O(1D) State in Low-Pressure Oxygen Plasma and the Effect of Electron Energy Distribution Function2017

    • 著者名/発表者名
      Junya Konno, Atsushi Nezu, Haruaki Matsuura and Hiroshi Akatsuka
    • 雑誌名

      Journal of Advanced Oxidation Technologies

      巻: 20 号: 2

    • DOI

      10.1515/jaots-2017-0002

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Experimental study on difference in molecular rotation temperatures between neutral molecules and molecular ions in nitrogen plasma and oxygen plasma by optical emission spectroscopy measurement2017

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Akatsuka, Hirokazu Kawano, Koichi Naoi, Haruaki Matsuura and Atsushi Nezu
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 56 号: 5 ページ: 056102-056102

    • DOI

      10.7567/jjap.56.056102

    • NAID

      210000147735

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Effect of plasma jet diameter on the efficiency of reactive oxygen and nitrogen species generation in water2016

    • 著者名/発表者名
      Jun-Seok Oh, Maito Kakuta, Hiroshi Furuta, Hiroshi Akatsuka and Akimitsu Hatta
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 55 号: 6S2 ページ: 06HD01-06HD01

    • DOI

      10.7567/jjap.55.06hd01

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dissociation degree of nitrogen molecule in low-pressure microwave-discharge nitrogen plasma with various rare-gas admixtures2016

    • 著者名/発表者名
      Kei Kuwano, Atsushi Nezu, Haruaki Matsuura and Hiroshi Akatsuka
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 55 号: 8 ページ: 086101-086101

    • DOI

      10.7567/jjap.55.086101

    • NAID

      210000146950

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Discussion on population kinetics and number densities of excited species of low-pressure discharge nitrogen plasma2016

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Akatsuka, Tomohiko Shibata and Atsushi Nezu
    • 雑誌名

      IEEJ Transactions on Electrical and Electronic Engineering

      巻: 11 号: S1

    • DOI

      10.1002/tee.22230

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Spectroscopic Investigation of the NO C 2Π De-excitation Process by Collision with O2 X 3Σg- in a Low-pressure N2-O2 Mixture Microwave Discharge2016

    • 著者名/発表者名
      H. Tan, A. Nezu, and H. Akatsuka
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys.

      巻: 55 号: 1S ページ: 01AH04-01AH04

    • DOI

      10.7567/jjap.55.01ah04

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Excited State Distributions of Hydrogen Atoms in Microwave Discharge Hydrogen Plasma and Effect of Electron Energy Probabilistic Function2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Shimizu, Y. Kittaka, A. Nezu, H. Matsuura and H. Akatsuka
    • 雑誌名

      IEEE Trans. Plasma Sci.

      巻: 43 号: 5 ページ: 1158-1168

    • DOI

      10.1109/tps.2015.2419224

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Kinetic Model and Spectroscopic Measurement of NO (A, B, C) States in Low Pressure N2-O2 Microwave Discharge2015

    • 著者名/発表者名
      H. Tan, A. Nezu, and H. Akatsuka
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys.

      巻: 54 号: 9 ページ: 096103-096103

    • DOI

      10.7567/jjap.54.096103

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Laser-Induced Fluorescence Detection of OH Radicals Generated by Atmospheric-Pressure Nonequilibrium DC Pulse Discharge Plasma Jets2014

    • 著者名/発表者名
      T. Yuji, N. Mungkung, H. Kawano, S. Kanazawa, T. Ohkubo, H. Akatsuka
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Plasma Science

      巻: 42 号: 4 ページ: 960-964

    • DOI

      10.1109/tps.2014.2306199

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] マイクロ波放電水素-ヘリウム混合プラズマの発光分光計測2017

    • 著者名/発表者名
      大西育佳, 根津篤, R. A. El-Koramy, 赤塚洋
    • 学会等名
      平成29年電気学会全国大会
    • 発表場所
      富山大学 五福キャンパス
    • 年月日
      2017-03-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] アルゴンアークジェットプラズマへの窒素ガスパフによる窒素励起状態に関する実験的研究2017

    • 著者名/発表者名
      福川千菜, 根津篤, R. A. El-Koramy, 赤塚洋
    • 学会等名
      平成29年電気学会全国大会
    • 発表場所
      富山大学 五福キャンパス
    • 年月日
      2017-03-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 大気圧マイクロ波放電アルゴンプラズマの電子温度の発光分光計測―衝突輻射モデル計算付き線強度測定および連続スペクトル測定2017

    • 著者名/発表者名
      赤塚洋, 湯地 敏史, レダ・コラミー
    • 学会等名
      第34回プラズマプロセシング研究会・第29回プラズマ材料科学シンポジウム合同会議
    • 発表場所
      北海道大学、札幌
    • 年月日
      2017-01-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 大気圧非平衡Arプラズマの発光分光診断~電子温度・密度の測定2016

    • 著者名/発表者名
      赤塚洋
    • 学会等名
      「プラズマ科学における分光計測の高度化と原子分子過程研究の新展開」「原子分子データ応用フォーラムセミナー」合同研究会
    • 発表場所
      核融合科学研究所、土岐市
    • 年月日
      2016-12-20
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 発光分光法を用いた火花放電プラズマの温度計測(気流速度と雰囲気圧力の影響)2016

    • 著者名/発表者名
      木下雅夫, 冬頭孝之, 赤塚 洋
    • 学会等名
      第27 回内燃機関シンポジウム
    • 発表場所
      東京工業大学 蔵前会館
    • 年月日
      2016-12-05
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Spectroscopic Study on Chemical Kinetics of NO(A, B, C) States in Low-pressure N2-O2 Microwave Discharge2016

    • 著者名/発表者名
      H. Tan, A. Nezu, H. Akatsuka
    • 学会等名
      38th International Symposium on Dry Process (DPS2016)
    • 発表場所
      北海道大学、札幌
    • 年月日
      2016-11-21
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Spectroscopic Examination of Fulcher-α Band of Microwave Discharge H2-D2 and H2-He Plasmas2016

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Akatsuka, Yurina Honda, Alejandro Alvaro-Gonzalez, Atsushi Nezu
    • 学会等名
      The 5th International Symposium on Innovative Nuclear Energy Systems (INES-5)
    • 発表場所
      東京工業大学 大岡山キャンパス
    • 年月日
      2016-10-31
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Statistical Physics of Electron Temperature of Low-Pressure Discharge Nitrogen Plasma with Non-Maxwellian EEDF2016

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Akatsuka, Yoshinori Tanaka
    • 学会等名
      69th Annual Gaseous Electronics Conference (GEC2016)
    • 発表場所
      Ruhr University, Bochum, ドイツ
    • 年月日
      2016-10-10
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 大気圧プラズマの発光分光診断の課題2016

    • 著者名/発表者名
      赤塚洋
    • 学会等名
      第77回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      朱鷺メッセ、新潟市
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Spectroscopic Examination of Fulcher-α Band of Microwave Discharge H2-D2 and H2-He Plasmas2016

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Akatsuka, Yurina Honda, Alejandro Alvaro-Gonzalez, Atsushi Nezu
    • 学会等名
      PLASAS-8
    • 発表場所
      State Key Laboratory of Electrical Insulation & Power Equipment, 西安交通大学
    • 年月日
      2016-04-10
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Spectroscopic Observation of γ, β and δ Bands of NO Excited States and Relevant Excitation Kinetics in Low-Pressure N2-O2 Microwave Discharge2015

    • 著者名/発表者名
      H. Tan, A. Nezu and H. Akatsuka
    • 学会等名
      Proc. 9th Asia-Pacific International Symposium on the Basic and Application of Plasma Technology (APSPT 9) / 28th Symposium on the Basics and Applications of Plasma Technology (SPSM28)
    • 発表場所
      Nagasaki, Japan
    • 年月日
      2015-12-12
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Spectroscopic Observation of NO (A, B, C) States and their Chemical Kinetics in Low-pressure N2-O2 Microwave Discharge2015

    • 著者名/発表者名
      H. Tan, A. Nezu and H. Akatsuka
    • 学会等名
      3rd ISNPEDADM 2015 (New Electrical Technologies for Environment)
    • 発表場所
      St. Gille de Lebins, ReUnion, France
    • 年月日
      2015-10-26
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Spectroscopic Examination of Molecular Spectra in Mixture Gaseous Microwave Discharge (N2-O2 and N2-H2)2015

    • 著者名/発表者名
      H. Tan, A. Nezu and H. Akatsuka
    • 学会等名
      68th Annual Gaseous Electronics Conference/9th International Conference on Reactive Plasmas/33rd Symposium on Plasma Processing (GEC-ICRP-SPP)
    • 発表場所
      Honolulu, Hawaii, USA
    • 年月日
      2015-10-12
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Possibility of Electron Temperature And Density Monitoring Of Argon Plasma By Intensity Ratio Measurement Of Ar I Lines2015

    • 著者名/発表者名
      H. Akatsuka
    • 学会等名
      The 10th Asian-European International Conference on Plasma Surface Engineering (AEPSE2015)
    • 発表場所
      Jeju, Korea
    • 年月日
      2015-09-20
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 衝突輻射モデル解析と線強度比測定による低気圧アルゴンプラズマの簡便な電子温度・密度のモニタリングの可能性2015

    • 著者名/発表者名
      赤塚 洋
    • 学会等名
      平成2 7 年電気学会基礎・材料・共通部門大会
    • 発表場所
      金沢大学
    • 年月日
      2015-09-17
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Vibrational and Rotational Temperature Dependence of NH in Microwave N2 - H2 Mixture Gas Discharge2015

    • 著者名/発表者名
      Hao Tan, Atsushi Nezu, Hiroshi Akatsuka
    • 学会等名
      2015年 第76回応用物理学会秋季学術講演会 講演予稿集
    • 発表場所
      名古屋国際会議場
    • 年月日
      2015-09-13
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Optical Emission Spectroscopic Observation of Low-pressure N2-O2 Mixture Plasma and its Excitation Kinetics in a Lab-scale Discharge Experiment2015

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Akatsuka, Hao Tan, Atsushi Nezu, Haruaki Matsuura
    • 学会等名
      平成27年度公益社団法人日本分光学会年次講演会
    • 発表場所
      東工大・大岡山
    • 年月日
      2015-06-01
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Vibrational and Rotational Temperatures of NO A 2Σ+ Metastable State in N2-O2 Mixture Microwave Discharge2015

    • 著者名/発表者名
      H. Tan, A. Nezu and H. Akatsuka
    • 学会等名
      42nd IEEE International Conference on Plasma Science (ICOPS2015)
    • 発表場所
      Antalya, Turkey
    • 年月日
      2015-05-25
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Difference in Rotational Temperatures between Neutral Molecules and Molecular Ions of N2-O2 Plasmas of Low-Pressure Microwave Discharge2014

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Akatsuka, Hirokazu Kawano, Koichi Naoi, Atsushi Nezu, Haruaki Matsuura
    • 学会等名
      17th International Congress on Plasma Physics (ICPP2014)
    • 発表場所
      The Instituto Superior Tecnico(リスボン、ポルトガル)
    • 年月日
      2014-09-15 – 2014-09-19
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 分子気体放電プラズマ中の各励起種の回転温度差に関する考察2014

    • 著者名/発表者名
      赤塚洋, 川野泰和, 直井浩一, 清水良浩, 譚浩, 根津篤, 松浦治明
    • 学会等名
      電気学会プラズマ研究会
    • 発表場所
      大阪府立大学(堺市)
    • 年月日
      2014-09-08 – 2014-09-10
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Difference in Molecular Rotational Temperatures between Neutral Molecules and Molecular Ions of N2 Plasmas and O2 Plasmas of Low-Pressure Microwave Discharge2014

    • 著者名/発表者名
      H. Akatsuka, H. Kawano, K. Naoi, A. Nezu, H. Matsuura
    • 学会等名
      1st ACEIAT and 3rd JTSTE 2014
    • 発表場所
      Chiangmai Phucome Hotel(チェンマイ、タイ)
    • 年月日
      2014-08-28 – 2014-08-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-22  

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