大気汚染粒子の放電分解と関連する放電基礎量のデータベース化

1998 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10895006
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 酒井 洋輔 北海道大学, 大学院・工学研究科, 教授 (20002199)
• 研究分担者: 藤本 孝 京都大学, 大学院・工学研究科, 教授 (90026203) ; 真壁 利明 慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (60095651) ; 鵜飼 正敏 東京農工大学, 工学部, 助教授 (80192508) ; 伊藤 晴雄 千葉工業大学, 工学部, 教授 (90083849) ; 飯沼 恒一 東北大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (40005484)
• キーワード: 大気汚染粒子 / 放電分解 / 基礎過程 / データベース / 電子衝突断面積 / 化学反応定数 / 窒素酸化物

研究概要

大気汚染粒子の放電プラズマ処理技術に関連する基礎過程を調査し、これらをデータベース化することを目的に調査研究を行った。先ず、(1)放電分解技術の現状と問題点、(2)大気汚染ガス分子の電子衝突断面と化学反応定数の調査とデータベース化、(3)放電プラズマ特性の解明、(4)放電分解技術に関する基礎から実用までに関与する幅広い研究者層の組織化、を目指し、平成10年8月18日(火)に第一回の全体会議慶應義塾大学で行い、分担者の研究現状の紹介と役割分担を確認し、その後随時研究調査・打ち合わせを行うとともに、平成11年2月1日北海道大学にて調査研究の成果報告会を開催した。
成果を要約すると、(1)放電分解技術に関しては、窒素酸化物分解速度に及ぼす電極材質の効果が検討され、電極にタングステンと銅を用いたとき優れた結果が得られ分解反応に触媒効果を及ぼすこと、ならびに放電に加えて紫外線照射が分解効果を向上させることが調査された。各種大気汚染粒子による窒素準安定励起状態(A状態3重項)のクエンチング速度が測定され、そのメカニズムが検討された。(2)大気汚染ガス分子の電子衝突断面積と化学反応定数の調査とデータベース化に関しては、半導体プロセス後排出される化学的活性なふっ化炭素系ガスの解離反応定数の測定法の提案、大気汚染物質の赤外分光計測による濃度測定、地球表面大気ガスの電子衝突断面積のデータベース化、極低温に於けるプラズマ中で低エネルギー電子衝突過程ならびに電子・正イオンクラスター間の再結合機構に付いて調査された。(3)放電プラズマ特性に関しては、窒素RFプラズマの発光モデリング、プラズマパラメータの評価法,表面磁場で閉じこめられたアルゴン/酸素混合ガスプラズマの空間構造、プラズマ電流のより厳密な記述法の提案、プラズマリアクターデザインを目的としたモデリング、アフターグローにおける準安定励起状態のアルゴン原子の振る舞いが調査された。

研究成果

• [文献書誌] R.Morrow: "The discharge current inducced by the motion of ccharged particles in time-dependent electric fields; Sato's equation extended" J.Phys.D: Appl.Phys.(印刷中). (1999)
• [文献書誌] E.Stoffels: "Electron attachment mass spectrometry as a diagnostics for electronegative gases and plasmas" Review of Scientific Instruments. 69(1). 116-118 (1998)
• [文献書誌] 飯沼恒一: "多成分大気汚染物質の非保存型輸送・反応モデルとそのベンゼンおよびトルエン濃度予測への応用" 大気環境学会誌. 33(4). 239-249 (1998)
• [文献書誌] 鈴木進: "N_2(A^3Σu^+)の大気汚染ガスによる衝突脱励起反応速度係数の測定" 電気学会放電研究会資料. ED-98-117 (1998)
• [文献書誌] B-H Jeon: "Electron Collision Cross Sections for C3F8 Molecule from Electron Transport Coefficients in C_3F_8-Ar Mixtures" Trans.IEE of Japan. 118-A(7/8). 868-873 (1998)
• [文献書誌] K.Yusa: "Decay of Metastable Argon Atoms in the Afterglow Plasma" Jpn.J.Appl.Phys.37. 103-107 (1998)
• [文献書誌] T.Fujimoto: "Plasma Polarization Spectroscopy" Plasma Physics Control Fusion. 41. 1-9 (1999)
• [文献書誌] T.Kimura: "Formation of dip structure of electron energy distribution function in diffused nitrogen plasmas" J.Phys.Soc, Jpn.67. 3443-3449 (1998)
• [文献書誌] C.P.Lungu: "A Study on NO_2 Decomposition in a Low-Pressure Plasma and 172nm Xe Excimer Lamp Radiation" 51.Ann.Gaseous Electronics Conf.(Am.Phys.Soc.), Oct.1998, Maui, Hawai, USA. KW3-4 (1998)
• [文献書誌] R.Gasparik: "Comparison of copper and stainless steel used for low voltage electrode in wire-to-plane electrode configuration for NOx treatment" Jpn.J.Appl.Phys.37. 4186-4187 (1998)
• [文献書誌] Y.Takeo: "Two dimensional profile of a pulsed capacitively coupled plasma in Ar and CF_4/Ar" Proc.of 4.Int.Conf.on Reactive Plasmas. 249-250 (1998)
• [文献書誌] C.P.Lungu: "A Study on NO_2 Decomposition in a Low-Pressure Plasma and 172nm Xe Excimer Lamp Radiation" Proc.of 4.Int.Conf.on Reactive Prasmas. 283-284 (1998)
• [文献書誌] 鵜飼正敏: "電子と正イオンクラスターとの再結合反応研究の提案" 日本物理学会第54回年会. 30pZC-1 (1999)
• [文献書誌] 近藤敬一: "電子スオームTOFパラメータのボルツマン方程式による解析アルゴリズム" 平成11年電気学会全国大会. No.57 (1999)
• [文献書誌] Hidenori Itoh: "Optical emission spectroscopic and mass spectrometric diagnostics in nitrogen RF discharges" 51.Ann.Gaseous Electronics Conf.(Am.Phys.Soc.), Oct.1998, Maui, Hawai, USA. JTP1-2 (1998)