ナノ秒パルスパワー技術開発と環境・バイオ・リサイクル及び医療への応用

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15206029
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• Research Institution: Kumamoto University
• Principal Investigator: 秋山 秀典 熊本大学, 工学部, 教授 (50126827)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 浪平 隆男 熊本大学, 工学部, 助手 (40315289) ; 勝木 淳 熊本大学, 大学院・自然科学研究科, 助教授 (80233758)
• Keywords: パルスパワー / ナノ秒 / 環境 / バイオ / リサイクル / 水中プラズマ / プラズマ / 大気圧プラズマ

Research Abstract

パルス幅が100ナノ秒程度以上の高繰り返しパルスパワー発生装置の開発をこれまで行い、大気圧気体中及び液体中における大容量の放電プラズマの生成に成功した。このパルスパワー発生装置の利用は、環境、バイオ、リサイクル、医療福祉関係にまで発展し、新しい産業分野を形成しようとしている。
本研究目的は、5年後の産業利用を目指し、パルス幅をナノ秒以下と極短パルスにした高繰り返しナノ秒パルスパワー発生装置を開発する。出力電圧と電流は、数百kV、数十kAまでとする。さらに、発生したナノ秒パルスパワーを用いて、気体中、水中及び固体中で放電プラズマを生成し、バイオ、生体、化学物質等との相互作用を調べ、ナノ秒パルスパワー応用としての次世代産業利用の基礎を築く。
本年度は、ナノ秒パルスパワー発生装置を開発し、その特性を調べた。ナノ秒パルスパワー発生装置として、油を媒質に用いたブルームライン線路方式を用い、反転用スイッチとしてSF_6充填ギャップスイッチを用いた。ブルームライン線路の充電電源として、パルス幅が100ナノ秒の磁気パルス圧縮方式パルスパワー発生装置を用いた。主要購入設備であるデジタルオシロスコープで電圧波形と電流波形を測定した。

Research Products

• [Publications] T.Namihira: "Propagation Velocity of Pulsed Streamer Discharges in Atmospheric Air"IEEE Transaction on Plasma Science. 31・5. 1091-1094 (2003)
• [Publications] 浪平隆男: "人工呼吸器組込型NO生成装置の開発"電気学会論文誌C. 124・1. 215-216 (2004)
• [Publications] 秋山秀典: "高電圧パルスパワー工学"オーム社. 172 (2003)