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2005 年度 実績報告書

マイクロ波を用いた大気圧非平衡プラズマの生成およびプロセスへの応用

研究課題

研究課題/領域番号 16540451
研究機関琉球大学

研究代表者

米須 章  琉球大学, 工学部, 助教授 (90220764)

キーワードマイクロ波プラズマ / 大気圧非平衡プラズマ / パルス変調マイクロ波 / 表面処理 / 滅菌 / プラズマトーチ
研究概要

前年度までの研究で、大気圧非平衡プラズマ生成用のマイクロ波アンテナの最適な形状を実験的に見出した。また、マイクロ波電力をパルス変調することにより電子温度とガス温度の非平衡性をパルス周期やデューティー比により制御できることを示した。更に、実際のプロセスへの利用を考慮し、プラズマをトーチ状に生成する方法を考案した。今年度は、前年度の成果を基にトーチ状の大気圧非平衡プラズマを生成できる装置を設計・製作し、この装置を用いて以下の研究を行なった。
まず、本装置において、ガス温度および電子温度・密度とガス流量、マイクロ波電力との関係を調べ、装置の基礎特性を明らかにした。また、前年度までは、アルゴンガスのみを用いてプラズマの生成をおこなってきたが、今回は実際のプロセスなどで利用されている、窒素ガス、酸素ガス、二酸化炭素ガス等とアルゴンガスとの混合ガスを用いて大気圧力下でのプラズマの生成を試みた。その結果、各混合ガスで大気圧力下で非平衡プラズマの生成ができ、また、プラズマ中には各種のラジカルが生成されていることを確認した。これらの結果は、本装置が材料表面処理やガスの分解処理などのプロセスへ利用可能であることを示す。
更に、本装置を用いて大気圧非平衡プラズマによる殺菌を試みた。菌を塗布したプラスッチク製の試料片に、本装置で発生させたプラズマ及びラジカルを照射することにより、試料片には熱的なダメージを与えずに短時間(約3秒程度)で滅菌することが出来ることができた。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2006

すべて 雑誌論文 (1件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] Generation of atmospheric pressure non-thermal plasma with pulse-time-modulated microwave2006

    • 著者名/発表者名
      Akira Yonesu
    • 雑誌名

      Proceedings of the 6^<th> International Conference on Reactive Plasmas and 23^<rd> Symposium on Plasma Processing

      ページ: 293-294

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [産業財産権] プラズマ発生装置及びそれを用いたプラズマ生成法2006

    • 発明者名
      米須 章
    • 権利者名
      国立大学法人琉球大学
    • 産業財産権番号
      特許権、特願2006-061673
    • 出願年月日
      2006-03-07
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [産業財産権] 滅菌装置及びそれを用いた滅菌方法2006

    • 発明者名
      米須 章, 林 信哉, 立花 慶久
    • 権利者名
      国立大学法人 琉球大学, 国立大学法人 佐賀大学, ザ・コカコーラ・カンパニー
    • 産業財産権番号
      特許権、特願2006-061674
    • 出願年月日
      2006-03-07

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公開日: 2007-04-02   更新日: 2016-04-21  

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