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本研究では、プラズマ材料プロセスの新しい可能性を開拓すべく、ナノ時空間制御技術を駆使し、液体中での低温プラズマ(ソリューションプラズマ)の創製とその材料加工プロセスへの応用を最終目標に設定し、プロセス装置の開発、プラズマ診断、その材料表面加工プロセスへの応用を行った。
(1)ソリューションプラズマ材料プロセス装置の開発とプラズマ診断
昨年度開発して、材料プロセス用のソリューションプラズマ材料プロセス装置の開発を継続し、放電方法として高圧雰囲気での安定性、制御性に富む誘電体バリア放電をベースにしたプラズマ、および、ナノパルスプラズマを主に採用し、放電電圧、パワー、ギャップなどの電極構造との関係を、水、生理食塩水、などを媒体として選び、そのプラズマ発生特性(ガス圧、電力、電圧など)について詳細に調べた。プラズマ診断として発光分光法などを用いた。残念ながら定量的な電子温度などの物性評価まは至らなかったものの、プラズマの形態の定性的な評価への適用の可能性を得た。また、サブナノプラズマバブルを含有するソリューションプラズマズマと見なせる超臨界流体プラズマのクラスタリング、臨界点付近の揺らぎの定量化に成功した。
(2)材料プロセスへの応用
以上の新プロセス装置を用い、(A)新規カーボン系ナノ構造物質の探索を行い、sp3結合を有する、新規のカーボンナノ物質の合成に成功した。(B)スライデイングゲル材料の表面改質を行い、表面を超親水性に表面処理することに成功した。
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