電子密度の高感度・高時間分解測定に基づいた放電活性種の効率的・選択的生成法の創成

2015 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15H05515
• Research Institution: Saitama University
• Principal Investigator: 稲田 優貴 埼玉大学, 理工学研究科, 助教 (00735532)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: プラズマ計測 / プラズマ応用 / 高電圧工学

Outline of Annual Research Achievements

ストリーマ放電に由来する化学活性種については、石油の燃費を飛躍的に向上させる燃焼技術や環境汚染物質の浄化技術、がん細胞の選択的治療など、画期的な応用例が数多く提案されている。安全安心な未来型社会を早急に実現すべく、無限の可能性を秘めた活性種の効果的・効率的活用はまさに急務であり必須であるといえる。このように、化学活性種の応用技術は、日々深刻化する社会問題の救世主と期待されるがその生成機構は未解明である。活性種は電子との衝突で生み出されるため、活性種の生成機構は電子密度によって決定される。しかし、ストリーマ放電の特性時間は1nsと非常に短く、さらに放電路の再現性や電子密度も低いため、既存のセンサでは電子密度を測定できない。電子密度の測定は、活性種の生成機構を解明し制御・実用化へと繋げる上で必須であるが、適用可能な電子密度測定技術は現在皆無である。
本研究では27年度分の研究費を28年度に繰越すことで、電子密度測定用センサに実装する連続発振半導体レーザを購入した。
これにより、従来のプロトタイプ型センサを測定精度に優れた高性能センサへと改良を行った。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

連続発振半導体レーザの納期遅れにより、電子密度測定用センサの改良が遅延した。

Strategy for Future Research Activity

まず、急峻な立上り時間を有するインパルス電圧発生器を開発する。
この電圧発生器を使用して大気中においてストリーマ放電を発生させ、放電発生のタイミングが数10ns以下に抑えられていることをICCDカメラを用いた発光撮影により確認する。
そして、先述した高性能センサの1次ストリーマ放電への適用可能性を検証する。