| 研究課題/領域番号 |
25820113
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| 研究種目 |
若手研究(B)
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| 研究機関 | 日本文理大学 |
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研究代表者 |
川崎 敏之 日本文理大学, 工学部, 准教授 (30352404)
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| 研究期間 (年度) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| キーワード | プラズマジェット / 殺菌 / 照射範囲 / 活性酸素 / 濃度分布 / 可視化 |
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| 研究概要 |
①発生構造，発生方法の最適化：シート状プラズマジェットの照射幅について，印加電圧と供給ガス種との関係を明らかにした。印加電圧と供給ガスの組み合わせによって，同一反応器構造のままで殺菌領域を2mm～12mmの間で可変できることを明らかにした。また，活性酸素を可視化できる本研究室独自の試薬（後述）を用いて，活性酸素の分布という観点でも照射幅について考察を行った。その結果，殺菌領域より活性酸素は広範囲に分布していることが明らかとなった。これらの成果は，学会発表9件，特許出願1件，査読付き論文1件（印刷中）である。
②殺菌特性の検証：上記のように照射幅の可変が及ぼす殺菌効率（mm2/W）への影響を調べた。その結果，殺菌領域が狭くなるにしたがって殺菌効率は減少することが明らかとなった。また殺菌効率が最大となる条件があることも明らかとなった。
③殺菌メカニズムの解明：先行研究の調査，実験方法等の準備，予備的検討を行う中で，活性酸素を容易に可視化できる試薬の開発に成功した。この試薬は既存の試薬をベースにしたもので，活性酸素の可視化を可能にする。現在二次元濃度分布の可視化は容易にできることが明らかとなっている。今後三次元濃度分布の可視化へと発展させたい。この試薬によって，他の方法では得られなかった情報が得られると期待され，それが今後の殺菌メカニズムの解明につながると確信する。
以上のように，おおむね計画通りに進んでいる。特に，活性酸素の可視化用試薬によって，今後多くの新しい知見が得られると期待する。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
シート状プラズマジェットの照射領域可変について，当初は可変するという現象のみの観察であったが，当該年度において一部定量的に考察することができた。まだ多くのパラメータが存在するが，印加電圧と供給ガスの組み合わせと照射領域可変との関係が明らかになったことは大きな進歩である。
また，本研究室独自の活性酸素可視化用試薬の作製は，これから得られる研究成果を興味深く感じさせる大きな成果である。
以上のように，当初の予定とは順序が異なる部分もあるが，おおむね順調に進展している。
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| 今後の研究の推進方策 |
プラズマジェットの照射領域可変については当初の予定通り進める。一方で，活性酸素可視化用試薬の発展は，当初予想していなかったもので，今後これを用いた研究を急速に行いたい。この試薬にはある条件下ではうまく機能しないなどの問題点があるので，それらを解決しながら従来の方法では得られなかった知見の獲得に挑戦する。特に活性酸素の二次元濃度分布だけでなく三次元分布の解明は特に注目されており，実験方法などを工夫してその解明に取り組んでいきたい。
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| 次年度の研究費の使用計画 |
「マスフローコントローラー一式」が当初の予定より安価に購入できたため。
消費税増や実験に用いるガスの値上がりなどを考慮すると，当初の計画から大きな変更はない。
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