大気圧プラズマ照射効果可視化のための大気中微粒子レーザー散乱光計測装置の開発

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【具体的内容】大気圧プラズマ照射効果を可視化するための大気中微粒子の振る舞いを計測する装置の開発を目的とした本研究では、この装置開発に必須の情報となる、大気中微粒子レーザー散乱光計測装置で用いるプラズマ源(スケーラブル誘電体バリア放電(SDBD)装置)の活性種照射量の2次元分布を評価することに成功した。活性窒素種(RNS)の照射量の指標として、純水ヘプラズマを照射しpHの値を計測した。活性酸素種(ROS)の照射量の指標として、KI-デンプン試薬ヘプラズマを照射し吸光度を計測した。H_2O_2濃度で等量したROSの照射量は、電極中心の9x18㎟の領域で、1.5x10^<-4>Mであり、電極周辺部の36x45㎟の領域で5.0x10^<-5>Mであった。これに対してHNO_3濃度で等量したRNSの照射量は、電極中心領域の18x27㎟の領域で6.0x10^<-5>Mであり、電極周辺部の36x36㎟の領域で、2.0x10^<-5>Mであった。プラズマのバイオ応用で一般的に用いられるHeガスを用いたDBDジェットプラズマ装置と比較して、SDBD装置では、ROSは高密度、RNSは低密度の照射量であることを明きからにした。【意義】本研究で得られた結果は、大気圧プラズマ照射効果を明らかにする大気中微粒子レーザー散乱光計測装置の開発に必須の情報であり、装置開発の1つのマイルストーンを達成した意義を持つ。【重要性】本研究成果は、研究目的を達成するための重要かつ必須の情報であると共に、得られた結果の1つであるプラズマで発生したROS、RNSの照射量の他のプラズマ照射装置との比較は、数あるプラズマ源を統一的に比較することを可能とする重要な結果である。