大気圧下のイオン・分子反応速度係数の決定が可能な新型イオン移動度測定装置の開発

2018 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 16K18065
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 電力工学・電力変換・電気機器
• 研究機関: 苫小牧工業高等専門学校
• 研究代表者: 奥山 由 苫小牧工業高等専門学校, 創造工学科, 助教 (50761699)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: 負イオン移動度 / イオン・分子反応 / 反応速度係数 / 酸素 / 大気圧プラズマ

研究成果の概要

本研究では，大気圧下におけるイオン移動度測定をもとにして，大気圧プラズマの基礎データとなるイオン・分子反応の反応速度係数の決定について検討を行った。大気圧の酸素ガス中を主として，イオン移動度測定を行い，それらの結果と反応速度係数を用いたシミュレーションの比較によって，これまでに報告例の少ない，大気圧下におけるクラスター反応を含んだ種々の反応速度係数について検討を行った。その結果，大気圧プラズマ中におけるラジカル生成の核となるH2Oをはじめとした，種々の微量に含まれるガス分子とのイオン・分子反応について，重要な知見を得ることが出来た。

自由記述の分野

放電基礎

研究成果の学術的意義や社会的意義

近年，バリア放電を含む大気圧プラズマの応用研究のために，移動度や拡散係数などの輸送係数や，イオン・分子反応の反応速度係数などの基礎データが重要となっている。本研究では，これまでの低ガス圧力下で得ることの難しかったイオン・分子反応の反応速度係数を大気圧移動度測定結果より決定することを試みた。酸素中を主とした幾つかの反応について，低ガス圧力下では得ることの難しい領域において，反応速度を推定することができ，今後のプラズマの応用研究をはじめとして重要な知見を得ることができたと考えられる。