| 研究課題/領域番号 |
15360090
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
西山 秀哉 東北大学, 流体科学研究所, 教授 (20156128)
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| 研究分担者 |
早瀬 敏幸 東北大学, 流体科学研究所, 教授 (30135313)
佐藤 岳彦 東北大学, 流体科学研究所, 助教授 (10302225)
高奈 秀匡 東北大学, 流体科学研究所, 助手 (40375118)
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| キーワード | プラズマ流体 / 機能性流体 / 多元制御 / ナノ流動 / 複雑干渉 / 微粒子・液滴 / 仮想実験 / 融合化 |
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| 研究概要 |
本研究では、プラズマ流体とマイクロ・ナノ粒子およびラジカル、さらには、光センサー、圧力センサー、コントローラと融合化した「プラズマ流体融合システム」を構築した。得られた結果を要約すると、以下のようになる。
1.DC-RFハイブリッドプラズマ流動システムを用いた光触媒用酸化チタンナノ粒子創製プロセスを統計的手法による多入力-多目的最適化設計に基づき、特に入口流量やクウェンチガスの複雑干渉流動場を操作量にすることにより、ナノ粒径分布や結晶構造が制御可能なことを実験的に明らかにした。
2.反応性プラズマ溶射を想定して、基板に衝突するアルゴン・窒素混合プラズマジェットを安定化させるための多元制御システムを開発した。作動圧力と外部磁場を操作量とし、プラズマジェットからの放射光をセンシングすることにより、基板近傍でラジカルからの特定波長の放射強度の定値制御やジェット中心軸および幅の変動強度の抑制に成功した。
3.高周波誘導プラズマによるナノ粒子創製プロセスに凝縮・核生成の現実強化モデルを導入し、数値シミュレーションにより、特にクウェンチガス流量、印加周波数、DCジェット付加により金属ナノ粒子径分布が制御可能であることを明らかにした。
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