低次元界面液体におけるプラズマ電荷・活性種の時空間ダイナミクスの体系的解明

2022 年度 審査結果の所見

• 研究課題/領域番号: 22H00114
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 中区分14:プラズマ学およびその関連分野
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 金子 俊郎 東北大学, 工学研究科, 教授 (30312599)
• 研究分担者: 高島 圭介 東北大学, 工学研究科, 助教 (70733161) ; 佐々木 渉太 東北大学, 工学研究科, 助教 (90823526) ; 茂田 正哉 東北大学, 工学研究科, 教授 (30431521)
• 研究期間 (年度): 2022-04-01 – 2023-03-31

研究の概要

本研究は、高速液柱流および孤立液滴を生成し、電荷、活性種を独立に供給する高度制御気液界面プラズマ装置を開発する。また、活性種、電荷、電界の時空間分解計測、液体形状を高時間分解計測する技術を確立し、電荷と活性種、電界と液体形状、液体形状と活性種の相関を解明する。さらに、プラズマ照射液柱・液滴の形状変化と化学反応のシミュレーション手法を開発し、理論に立脚したメカニズム解明を実現する。

学術的意義、期待される成果

プラズマと低次元界面液体（液柱および液滴）との界面層における、電荷・気流、液体形状変化が相互作用することによって起こる特異的な界面反応を解明し、「プラズマ照射液体内の反応生成物（活性種）の完全制御」の学術基盤構築が期待できる。すなわち、プラズマ気液界面層での活性種、電荷、電界、液体形状の時空間ダイナミクスを明らかにし、従来実現できなかった高度な活性種制御生成技術の格段の発展に貢献可能である。