| 研究課題/領域番号 |
20560700
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| 研究機関 | 金沢大学 |
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研究代表者 |
瀬戸 章文 金沢大学, 自然システム学系, 准教授 (40344155)
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| 研究分担者 |
大谷 吉生 金沢大学, 自然システム学系, 教授 (10152175)
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| キーワード | 反応・分離工学 / 環境分析 / 化学工学 / ナノ材料 / エアロゾル / イオン化 / ナノ粒子 / プラズマ |
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| 研究概要 |
マイクロプラズマ素子をイオン源として採用した新たな荷電装置を開発し、ナノ粒子の大気中での挙動に関する知見を得ることを目的として、本年度は、微細加工(エッチング)によって最適化された微細パターンを有するマイクロプラズマ素子を作製し、エアロゾル荷電装置への適用性を基礎的に検討した。まず、ナノ粒子に対する荷電効率を詳細に検討するための計測系を構築し、(1)全荷電粒子数、(2)装置内部での拡散・沈着による捕捉粒子数、及び(3)静電気力による装置内部での捕捉粒子数をそれぞれ独立に評価した。まず、(1)全荷電粒子数に関して、イオン発生電極へ印加する高電圧波形を制御することで、副生成物であるオゾンを低減した条件下において、目標であるイオン濃度N>5×10^<12>[m^<-3>]となる条件を得ることができた。その結果として従来報告されているナノ粒子の荷電効率を上回る世界最高性能のナノ粒子荷電効率を得ることに成功した。本成果を現在論文としてまとめているところである。次に、上記(3)の捕捉粒子数を詳細に評価したところ、装置内部では非常に高い荷電効率が得られているものの、装置内部で静電気力によって多くの粒子が損失していることが明らかとなった。そこで、装置内部のイオンおよびナノ粒子の輸送状態及び混合状態を厳密に制御し、装置内部の粒子損失を低減するために、イオン及びナノ粒子の輸送制御を最適化した新規装置の設計を行っている。以上より、本年度はイオン濃度に対する目標値をクリアすることに成功し、次年度以降行うナノ粒子の気相中での動力学的挙動の解析を行うための計測システムの基礎を構築することができた。
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