| 研究概要 |
本研究の目的は,大気圧プラズマ発生のための新しい技術を確立し,その応用を模索することである.この放電方式は,低電位側の電極を静電容量で結合することによって,放電を自己消弧させて,大気圧で低温プラズマを発生するものである.さらに,容量結合した電極を平面的に多数配列することによって,大気圧プラズマの大面積化を図る.本方式では,静電容量の大きさを変えることによってプラズマへの注入エネルギーを容易に制御でき,従来の大気圧プラズマの発生技術である誘電体バリア放電とは異なっており,それと差別化できる.以下にこれまでの成果をまとめる。
(1)オゾン生成のための大容量化、及び放電の安定化:本方式の広断面化のため、18本の針電極を並列接続し、針電極側に消弧コンデンサ45pF(2.5pF/本)を接続してオゾン生成を試みた。また、放電の安定化のため、系全体をプラズマ容器中に設置した。その結果、酸素原料(純度99.5%)で最大で320ppmのオゾン生成濃度を、また8g/kWhのオゾン生成効率を得た。
(2)オゾン生成における交流電圧の波形の効果:印加電圧波形が連続正弦波(10または20kHz)のときよりラジカルの拡散を促進し、オゾン生成量の増大とオゾン生成効率の向上させるため、印加電圧波形をバースト波に変化させた。デューティー比の減少に伴ってオゾン生成濃度は減少するが、オゾン生成効率が約20g/kWhまで改善されることが明らかとなった。
(3)並行光線レンズ筒を用いることで、光電子増倍管による光測定の空間分解能を向上させることに成功した。この結果、マイクロ放電の進展速度が約3×10^5m/sであることが明らかとなった。
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