| 研究課題/領域番号 |
16H02121
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
佐々木 浩一 北海道大学, 工学研究院, 教授 (50235248)
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| 研究分担者 |
西山 修輔 北海道大学, 工学研究院, 助教 (30333628)
白井 直機 北海道大学, 工学研究院, 准教授 (80552281)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| キーワード | プラズマ・液体相互作用 / 大気圧プラズマ / レーザー応用計測 |
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| 研究実績の概要 |
大気圧プラズマと接する水溶液からの液滴放出メカニズムに関する研究では，放電開始直後における液面の状態を高速度カメラで撮影することにより，放電によって液面が突起状に変形する現象を確認し，突起の先端から液滴が放出されることを示した。また，水溶液が塩化ナトリウムを含む場合，突起の先端から液滴が放出された後には放電部から離れた領域においても液滴の放出が生じることを示し，プラズマ気相部で生成されたナトリウムのクラスターが液面に落下した時に水との間で爆発的な化学反応を生じることが液滴放出のもう一つの過程であるとの仮説を提示した。また，塩化ナトリウム水溶液と相互作用するプラズマ中には塩素負イオンが存在することを示した。
プラズマ電気分解法によるCu2O微粒子の生成実験では，液中に存在する銅イオンの還元にプラズマが直接的には関与しておらず，条件を選べば従来の電気分解法によってもCu2O微粒子が生成可能であることが新たにわかったが，その一方で，プラズマ電気分解法によって生成されるCu2O微粒子は従来の電気分解法によって生成される微粒子よりも高い結晶性を有することを示した。
フラッシュフォトリシス法を用いた溶媒和電子の反応過程を調べる実験では，大気圧プラズマと相互作用する水中における水和電子の反応周波数を調べ，水和電子は水面直近において高い反応周波数を有することを示した。液体金属を低ガス圧誘導結合プラズマと相互作用させる実験では，液体金属の温度が制御できるように実験装置を改良し，液体金属に照射される正イオンのフラックスおよびエネルギーに加えて液体金属の温度が液滴の生成にどのように影響するかを明らかにした。これにより，液体金属に照射されたイオンがガス化して蓄積し，臨界状態を越えると液滴が発生するという液滴生成モデルを提案した。
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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