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2008 年度 実績報告書

サブナノ秒パルスパワー技術開発と環境・バイオ・リサイクル・微細加工・医療への応用

研究課題

研究課題/領域番号 20246053
研究機関熊本大学

研究代表者

秋山 秀典  熊本大学, 大学院・自然科学研究科, 教授 (50126827)

研究分担者 勝木 淳  熊本大学, バイオエレクトリクス研究センター, 教授 (80233758)
浪平 隆男  熊本大学, バイオエレクトリクス研究センター, 准教授 (40315289)
佐久川 貴志  熊本大学, イノベーション推進機構, 准教授 (40398186)
キーワード電気機器工学 / 電力工学 / プラズマ・核融合 / 環境 / バイオテクノロジー
研究概要

パルス幅が数十ナノ秒の高繰り返しパルスパワー発生装置の開発と、環境浄化、バイオ技術、リサイクル、超微細加工などへの応用をこれまで行ってきた。本研究目的は、パルス幅を更に減少させて、サブナノ秒以下と極短パルスにした高繰り返しサブナノ秒パルスパワー発生装置の開発、サブナノ秒パルスパワーを高気圧気体、液体、超臨界流体及び固体に作用させて放電プラズマ生成、及び放電プラズマ或いはパルスパワーのバイオ・生体・化学物質等との相互作用を調べ、サブナノ秒パルスパワー応用としての新しい産業分野を形成する。さらに、パルスパワーのバイオへの作用とその環境・医療への応用という新しい分野であるバイオエレクトリクスの学問創生に寄与する。
昨年度は、1000pps(pulses per second)で動作する磁気パルス圧縮方式パルスパワー発生装置の開発とそれを充電器としたサブナノ秒パルスパワー発生装置の開発を行った。具体的な研究成果は下記のようである。
磁気パルス圧縮方式パルスパワー発生装置の開発を行った。一ショット当たりのエネルギーは0.1Jと小さいが、2000PPs(pulses per second)で動作させた。軽量にするため、空気冷却を用いている。出力電圧は15kVであるが、高周波に対応した磁性体を用いたトランスを出力端に置くことにより、高電圧化している。さらに、一ショット当たり4Jのパルスパワー発生装置も開発済みである。
磁気パルス圧縮方式パルスパワー発生装置を充電器とし、電圧の立上がり時間が600psのサブナノ秒パルスパワー発生装置を開発した。LCR回路を用いたが、Lを同軸状として、可能な限り小さくすることにより達成した。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2009 2008

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 10件)

  • [雑誌論文] Fluid Mechanics of Torch Appearance in Capillary Microplasma Jet2009

    • 著者名/発表者名
      Jaegu Choi
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics 48

      ページ: 016001. 1-4

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Polarity Effect in DC Breakdown Voltage Characteristics of Pressurized Carbon Dioxide up to Supercritical Conditions2008

    • 著者名/発表者名
      Tsuyoshi Kiyan
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Plasma Science 36

      ページ: 821-827

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dependence of Extreme Ultraviolet Emission on Xenon Flow Rate from a Z-Pinch Discharge Plasma2008

    • 著者名/発表者名
      Chaohai Zhang
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics 47

      ページ: 4878-4880

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sterilization of E. coli by underwater pulsed streamer discharges in a continuous flow system2008

    • 著者名/発表者名
      Taisuke Fudamoto
    • 雑誌名

      Electrical Engineering in Japan 164

      ページ: 1-7

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characteristics of a DC-Driven Atmospheric Pressure Air Microplasma Jet2008

    • 著者名/発表者名
      Jaegu Choi
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics 47

      ページ: 6459-6463

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A method of water-bloom prevention using underwater pulsed streamer discharge2008

    • 著者名/発表者名
      Zi Li
    • 雑誌名

      Journal of Environmental Science and Health 43

      ページ: 1209-1214

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Induction of Long Gap Discharge by Water Jet2008

    • 著者名/発表者名
      Koichi Takaki
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Plasma Science 36

      ページ: 1148-1149

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Application of Nanosecond Pulsed Power to Ozone Production by Streamer Corona2008

    • 著者名/発表者名
      Fumiaki Fukawa
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Plasma Science 36

      ページ: 2592-2597

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 小特集-水中プラズマが拓く新しい無機・有機・バイオプロセス-2. 水中プラズマの形成とその特性2008

    • 著者名/発表者名
      安岡康一
    • 雑誌名

      プラズマ・核融合学会誌 84

      ページ: 666-673

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 小特集-水中プラズマが拓く新しい無機・有機・バイオプロセス-5. 水中プラズマによるバイオプロセス2008

    • 著者名/発表者名
      佐藤正之
    • 雑誌名

      プラズマ・核融合学会誌 84

      ページ: 685-691

    • 査読あり

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公開日: 2010-06-11   更新日: 2016-04-21  

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