| 研究課題/領域番号 |
15075209
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| 研究機関 | 高知工科大学 |
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研究代表者 |
八田 章光 高知工科大学, 工学部, 教授 (50243184)
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| 研究分担者 |
河田 耕一 高知工科大学, 工学部, 教授 (90299371)
綿森 道夫 高知工科大学, 工学部, 准教授 (80222412)
神野 雅文 愛媛大学, 工学部, 准教授 (30274335)
本村 英樹 愛媛大学, 工学部, 助教 (80332831)
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| キーワード | マイクロプラズマ / 電界電子放出 / ナノ材料 / 放電電極 / ダイヤモンド / カーボンナノチューブ / 走査型電子顕微鏡 / 発光分光測定 |
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| 研究概要 |
電界電子放出(FE : Field Emission)によるマイクロプラズマ生成
FEによる放電により高気圧下で電極の損傷を避けながら高密度マイクロプラズマ生成が期待される。FEは通常真空中で測定が行われるが、本年度は世界で初めて、最大2.6気圧のアルゴンガス中でのFE特性を測定した。バンドル型のカーボンナノチューブ陰極を用いて、大気圧(100kPa)のAr中で、真空中とほとんど変らないFE特性を確認した。放電条件の考察から、希ガスでガス圧力を1MPa(10気圧)程度、放電ギャップを数μmとすることにより、γ作用の冷陰極放電に到ることなくFE放電を維持することが可能であり、FE電極からの放出電流がpA程度以上得られれば連続的な放電になり安定な高効率マイクロプラズマ生成が期待できる。
新たな陰極材料としてダイヤモンドナノウィスカーの形成、針状シリコン結晶先端へのカーボンナノチューブ合成を行った。また、SEM中メタンマイクロプラズマにより、局所領域へのカーボンナノ材料合成を試みた。
SEM中マイクロガスジェットによるプラズマ生成
SEM中にマイクロガラスキャピラリーとマイクロステンレスノズルで微小なガスジェットを導入し、差動排気してSEM観察とマイクロプラズマ生成を同時に実現した。ステンレスマイクロノズルから大気圧程度の圧力でArガスを噴射し、ノズル出口付近のみにガスを局在させ、ノズルを陰極とした直流の自己パルス化放電を行った。放電による電子がSEM像のノイズとして確認された。
大気中ガスジェットマイクロプラズマの分光測定
大気中のHeガスジェットによるプラズマニードルの形成過程を解明するため、空間分解分光測定を行った。ガラス管中のプラズマは純Heの発光が、大気中のプラズマからは主に窒素の発光が確認された。
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