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2020 年度 研究成果報告書

ラジカル生成促進のための大気圧マイクロ波プラズマの電子温度制御技術の開発

研究課題

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研究課題/領域番号 18K13531
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分14030:プラズマ応用科学関連
研究機関名古屋大学

研究代表者

鈴木 陽香  名古屋大学, 工学研究科, 助教 (80779356)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワードマイクロ波プラズマ / 大気圧プラズマ
研究成果の概要

本研究では、大気圧プラズマをパルスマイクロ波で生成することにより、パルス放電初期において電子温度を向上させ、プロセス用分子ガスを解離促進する手法を確立し、高密度ラジカルを供給するプラズマ装置の実現を目的とした。まず、電磁界シミュレーションを用いることにより、放電生成部の構造の検討を行い、マイクロ波プラズマの空間均一性向上につながる知見を得た。分子ガス添加プラズマの一例として、酸素添加アルゴンガスを放電ガスとして、樹脂フィルムに照射することにより、表面の親水性の改善、または、樹脂の分解(アッシング)処理を実施し、反応速度とその空間分布を調査し、高速処理を実証した。

自由記述の分野

プラズマ応用科学

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究で開発したプラズマ装置は、一般的に放電が困難である酸素ガスを用い、パルス放電により長さ30cmに渡ってプラズマが生成され、均一に酸素ラジカルを供給することができる。この装置を用いて、これまでに類を見ない高速のアッシング処理を実現した。また、このプラズマ装置は酸素だけでなく他の分子ガスのプラズマ生成にも適応可能であり、例えば窒化や還元処理などにも展開が可能であり、様々な産業応用が期待できる。
また、電磁界シミュレーションでは特徴的な電磁界分布がプラズマ生成部であるスリット内で観測されており、長尺プラズマ生成・維持機構の理解のための糸口となると考えられる。

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公開日: 2022-01-27  

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