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効率的な水素製造技術開発のために，本研究ではナノ秒パルスマイクロ放電（以下，nsPMD）の放電機構およびnsPMDデバイスの開発を行うものである．前年度は，3Dプリンタによるマイクロ流路を備えたnsPMDデバイスの作製を行った．最終年度は，１）nsPMDの放電機構および化学反応プロセスを解明するために，高時空間分解発光分光法によるnsPMD中における分光スペクトル計測を行い，２）効率的な水素製造システム確立のために，3Dプリンタを用いて放電場の幾何学的構造を変化させた場合の水素生成特性を調査，さらに，パワー半導体のみによるパルス電源の開発を行った．１）においては，マルチチャンネル分光器と光電子増倍管を備えたモノクロメータを顕微観測システムに組み込み発光分光観測を試みた．放電時の電磁パルスの影響を受け，この除去に時間を費やしてしまい，電子温度の測定までには至らなかった．しかしながら，電圧電流測定の結果から，従来のパルス放電プラズマよりも高密度な放電場を形成できている可能性が示唆された．２）においては，3Dプリンタによって放電場の電極数を変化させることによって放電プラズマと原料流体との接触条件を変化させた．その結果，放電電極を増加させることによって水素生成量が増加することが確認された．一方で，水素生成効率の結果からは，最大10%程度の効率の改善が見られたが大きな違いは見られなかった．また，アバランシェ降伏を利用した高電圧高速ゲート信号入力によるSiC-MOSFET高速駆動を達成し，これを用いたパルス電源の開発を行った．結果として，パワー半導体のみの素子構成で立ち上がり時間200 V/ns程度の電源を作製した．これらの成果は，小型で，かつ，あらゆる水を原料とした持続可能な水素製造技術開発に貢献するものである．
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