質量分析法による大気圧プラズマ診断技術の開発と応用

大気圧プラズマで生成する反応活性種を分析するために、プラズマで生成するイオンの質量分析とその組成解析を進めている。プラズマ中の負イオン質量スペクトルにはコロナ放電など他の放電によって生成する負イオンには見られない特徴的なイオンピークが存在していることが確認できた。このようなイオンの組成を明らかにし、反応活性種との関連を解明するために、プラズマで生成する重要な反応活性種である過酸化水素との関連性について実験的に調べた。放電場に過酸化水素が存在するとどのような過酸化水素由来のイオンが生成するのかを質量分析法により解析した。純空気および実験室空気中のコロナ放電場に過酸化水素を導入して生成した負イオンを調べた結果、過酸化水素はそれ自体がイオン化することは少なく、放電で生成した様々な負イオン（O2-, O3-, NO2-, NO3-, HCO4- など）に過酸化水素が付加したイオンが生成されることがわかった。また、過酸化水素が放電場に存在すると負イオン質量スぺクトルにHCO4- が多く検出されることも確認された。大気圧プラズマ中の負イオンにはHCO4-が多く存在しており、この結果はプラズマ中において過酸化水素が生成していることを示すものである。さらに、プラズマ中の組成が不明なイオンの一部はHCO4-に過酸化水素が付加したイオンである可能性が高いことも確認できた。以上の結果から、大気圧プラズマの応用技術において重要な役割を果たしている過酸化水素は、イオンの質量分析によって診断できる可能性が示された。

大気圧プラズマで生成する反応活性種を分析するために、プラズマで生成するイオンの質量分析とその組成解析を進めている。プラズマ中の負イオン質量スペクトルにはコロナ放電など他の放電によって生成する負イオンには見られない特徴的なイオンピークが存在していることが確認できた。このようなイオンの組成を明らかにし、反応活性種との関連を解明するために、プラズマで生成する重要な反応活性種である過酸化水素との関連性について実験的に調べた。放電場に過酸化水素が存在するとどのような過酸化水素由来のイオンが生成するのかを質量分析法により解析した。純空気および実験室空気中のコロナ放電場に過酸化水素を導入して生成した負イオンを調べた結果、過酸化水素はそれ自体がイオン化することは少なく、放電で生成した様々な負イオン（O2-, O3-, NO2-, NO3-, HCO4- など）に過酸化水素が付加したイオンが生成されることがわかった。また、過酸化水素が放電場に存在すると負イオン質量スぺクトルにHCO4- が多く検出されることも確認された。大気圧プラズマ中の負イオンにはHCO4-が多く存在しており、この結果はプラズマ中において過酸化水素が生成していることを示すものである。さらに、プラズマ中の組成が不明なイオンの一部はHCO4-に過酸化水素が付加したイオンである可能性が高いことも確認できた。以上の結果から、大気圧プラズマの応用技術において重要な役割を果たしている過酸化水素は、イオンの質量分析によって診断できる可能性が示された。