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2004 年度 実績報告書

高効率オゾン発生装置を目指した高圧酸素高周波放電の基礎的研究

研究課題

研究課題/領域番号 16560242
研究機関名古屋工業大学

研究代表者

木村 高志  名古屋工業大学, 工学研究科, 助教授 (60225042)

キーワード大気圧 / 高周波放電 / 無声放電 / オゾン / オゾン生成効率 / ヘリウム・酸素混合
研究概要

連続方式と時間変調方式の2方式の電力供給源を用いて酸素無声放電ならびにヘリウム・酸素混合ガス高周波(13.56MHz)放電の放電特性,オゾン生成効率等に関する実験研究を行った。さらに,大気圧高周波放電の放電特性ならびにプラズマ組成を明らかにするため流体モデルによるシミュレーションを行った。結果を以下に記す。
酸素無声放電によるオゾン生成に関する実験研究では,時間変調方式(低周波)でのオゾン生成効率は放電への投入電力の増加に伴い減少するが,従来の連続方式(低周波)電力供給源を用いた場合に比べオゾン生成効率は最大で約20%改善できることが明らかになった。
ヘリウム・酸素混合ガス高周波放電の研究では,酸素混入率が5%を超えるとグロー放電からアーク放電へ移行すること,酸素混入量に比例して放電開始電圧が増加すること,連続方式ではオゾン生成効率は低いこと等を実験的に明らかにした。しかしながら,時間変調式(高周波)電力供給源を使用した場合のオゾン生成を調査したところ,オゾン生成効率は改善され,連続方式(高周波)に比べ最大でおよそ20倍改善された。
流体モデルによるシミュレーションを行い,ヘリウム・酸素混合ガス高周波放電の酸素混入の影響について調査した。その結果,プラズマ中のイオン組成は,0.1%程度の微少酸素混入時でさえ純ヘリウム放電のイオン組成とはかなりの差異があり,正イオンとしては酸素分子正イオン,負の荷電粒子としては酸素原子負イオンがそれぞれ支配的となった。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2005 2004

すべて 雑誌論文 (3件)

  • [雑誌論文] Ozone Formation in Atmospheric O_2/He Discharge2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Hattori, T.Kimura
    • 雑誌名

      Plasma Science Symposium 2005/The 22th Symposium on Plasma Processing 22

      ページ: 703-704

  • [雑誌論文] Modeling of Atmospheric-Pressure and Radio-Frequency Discharge Plasmas in Helium -Influence of small admixture of oxygen on discharge properties-2005

    • 著者名/発表者名
      T.Hasegawa, A.Oda, T.Kimura, Y.Oshikane
    • 雑誌名

      Plasma Science Symposium 2005/The 22th Symposium on Plasma Processing 22

      ページ: 113-114

  • [雑誌論文] Ozone Production Efficiency of Atmospheric Dielectric Barrier Discharge of Oxygen Using Time-Modulated Power Supply2004

    • 著者名/発表者名
      T.Kimura, Y.Hattori, A.Oda
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics 43

      ページ: 7689-7692

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公開日: 2006-07-12   更新日: 2016-04-21  

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