2003 Fiscal Year Annual Research Report
ナノサイズ構造及びアクティブ機能電極によるマイクロプラズマの高効率生成法
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15075209
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| Research Institution | Kochi University of Technology |
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Principal Investigator |
八田 章光 高知工科大学, 工学部, 教授 (50243184)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
吉村 紘明 高知工科大学, 総合研究所, 助手 (50368859)
綿森 道夫 高知工科大学, 工学部, 助教授 (80222412)
河田 耕一 高知工科大学, 工学部, 教授 (90299371)
本村 英樹 愛媛大学, 工学部, 助手 (80332831)
神野 雅文 愛媛大学, 工学部, 助教授 (30274335)
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| Keywords | マイクロプラズマ / 走査型電子顕微鏡 / ダイヤモンド陰極 / 微細針状シリコン / 電子銃 / 大気圧放電 / グロー放電 / アーク放電 |
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| Research Abstract |
マイクロプラズマの発生方法や制御方法の開発は十分といえない状況にあり、マイクロ放電物理の理解も遅れている。本研究はマイクロプラズマの発生に必要な高効率電極材料と構造を明らかにし、安定なプラズマ源を設計するための指針を確立することを目的とする。マイクロプラズマでは電極からの電子供給が重要となると予想され、また、高密度のエネルギー入射と容器壁への熱拡散が発生し、電極や壁には優れた物性と加工精度、あるいは特別に電子を供給する仕組みが要求される。本計画研究では、(1)究極的に優れた物性の材料を用いること、(2)高い加工精度、寸法・形状の精度を実現すること、(3)電子銃によって電子をプラズマへ積極的に注入すること、を課題とする。
マイクロ放電の実験は走査型電子顕微鏡内部で、基板電極とタングステン針の対抗電極を入れた放電セル内で行った。究極的物性の材料として、銀や銅と比べ6倍程度の熱伝導率を持つダイヤモンドを用いて、パルスやバリアによって電流密度を制限することなく、陰極の熱放散を十分に行うことによって、大気圧に近い圧力での直流グロー放電を行った。ダイヤモンドは導電性が不十分であるため、表面に金の薄膜を蒸着して表面に電流経路をとり、基材の熱伝導率の効果だけを検討した。比較のステンレス、アルミニウム、銅にも同様の金蒸着を行って実験を行ったところ、ダイヤモンドの場合、Arで圧力20kPaまではグロー放電と考えら得れる放電が得られた。他の材料ではアークと考えられる放電となり、アークによる電極の微小な損傷痕は熱伝導率の大きさに依存することが明らかになった。
このほか、大気中での大気圧マイクロギャップによるRF誘電体バリア放電の生成、および微細針状シリコンの作成と針状シリコンを陰極に用いたグロー放電の実験を行った。
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Research Products
(1 results)
