| 研究課題/領域番号 |
20540480
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
赤塚 洋 東京工業大学, 原子炉工学研究所, 准教授 (50231808)
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| 研究分担者 |
松浦 治明 東京工業大学, 原子炉工学研究所, 助教 (70262326)
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| キーワード | 大気圧プラズマ / 非平衡プラズマ / 発光分光計測 / 励起状態の生成消滅 / レート方程式 / 窒素プラズマ / 酸素プラズマ / 反応速度係数 |
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| 研究概要 |
分子気体の大気圧非平衡プラズマに関連して、対象となる酸素/窒素プラズマにつき、励起状態数密度の、各種のプラズマパラメータに対する依存性を体系的に検討した。また、それぞれの粒子種の生成消滅の素過程につき、主要な過程を抽出した。その結果、電子温度(あるいは等価的に電子平均エネルギー)・密度、ガス温度の関数として、励起種・ラジカル種の密度変化を検討した.特に、当該の励起種が、容易に観測可能なスペクトルを放出するもの、その発光強度比が各パラメータの一価関数となるものの存在について検討し、プラズマパラメータの容易な導出につながる発光準位の同定を行った。
実験研究でも適切にプラズマパラメータを反映すると考えられる準位に関して、発光強度の強度比や絶対強度の変化から、電子温度・密度の変化が適切に捉えられているかを評価した。実験的に、放電条件を変化させた際の値の変化につき、様々な角度から考察を加えた。圧力数Torrの放電窒素プラズマを対象として、素過程に基づき、電子エネルギー分布関数(EEDF)および電子基底状態の振動分布関数(VDF)を求めた後、各種励起状態の数密度をSelf-Consistentに求めるモデルを構築し、励起状態の生成消滅のメカニズムを調べた。実験との比較検討の結果、第2正帯の発光分光計測実験から検出されるC状態はおよそコロナ平衡である一方、第1正帯の発光分光計測実験から検出されるB状態や準安定のA状態は準安定状態や基底X状態の振動励起準位が重要であることなどが理解された。
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