2021 年度研究成果報告書

大気圧プラズマジェット屈曲現象のメカニズム解明による荷電粒子密度情報取得への展開

研究課題

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研究課題/領域番号	19K14896
研究種目	若手研究
配分区分	基金
審査区分	小区分19010:流体工学関連
研究機関	長野工業高等専門学校
研究代表者	山田大将長野工業高等専門学校, 電子制御工学科, 講師 (80825141)
研究期間 (年度)	2019-04-01 – 2022-03-31
キーワード	大気圧プラズマジェット / シュリーレン計測 / 荷電粒子
研究成果の概要	大気圧プラズマジェットに対して外部電場を印加した際に生じるガス流の屈曲現象の作用機序の理解を進めることでプラズマの主要特性の一つである荷電粒子情報の取得を目指し、放電条件 -放電現象の時間発展 - 外部電場印可時の屈曲現象の関係性を明らかにすることを目的として研究を進めた。放電条件として印加電圧波形の極性を変更した。外部電場はいずれの条件においてもプラズマジェットの流れに対して垂直に印加した。その結果、放電条件によってプラズマ特性や外部電場印加時のガス流挙動が変化し、印加電圧波形が負極性の場合は電場と逆方向に、正極性の場合は電場方向に屈曲することが明らかとなった。
自由記述の分野	大気圧プラズマ
研究成果の学術的意義や社会的意義	本研究では、医療や農業等の様々な分野で応用が進められている大気圧プラズマジェットを対象に、そのガス流挙動に注目した研究を行い、プラズマを生成する条件によって外部電場存在下におけるガス流挙動が変化することを明らかにした。この結果は放電条件によってプラズマ中の荷電粒子の挙動が変化し、ガス流へと影響したことを示唆している。この成果は、今後のより詳細な解析により、荷電粒子密度情報の取得にもつなげることができ、さらに、ガス流挙動制御にも活用することが可能と考えている。これらが実現できれば大気圧プラズマジェットの様々な分野への応用を促進へとつながる。