アーク放電型プラズマジェットのアフターグローを利用した壁面触媒性に関する基礎研究

利用电弧放电型等离子射流余辉的壁催化性能基础研究

• 批准号: 18656249
• 负责人: 白井 紘行
• 金额: $ 2.05万
• 依托单位: Gunma University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18656249/
• 关键词: 航空宇宙工学; 高速高温流体力学; アフターグロー; 分光計測; 壁面触媒性

低圧力条件下においてマイクロ空気プラズマジェットを発生させたところ、大気圧条件下では発現しない陽電極周りに黄緑色のアフターグローが観測された。このアフターグローは一様気流中では均一であるが、電極のごく近傍で発光パターンに特徴的な差異が見られた。本研究課題では、このアフターグローに着目し、その発光の物理化学メカニズムを詳細な分光計測により明らかにし、さらに、その知見をもとに壁面触媒性に関連するアフターグローと固体表面の干渉について検討した。以下に主な得られた結果を示す。1.低圧マイクロ空気プラズマジェットのアフターグローの分光計測より、(1)空気の構成化学種であるN_2,N_2^+のスペクトル、Nと0原子線および波長580nm近傍に最大値を持つ連続スペクトルが明瞭に観測された。(2)アフターグローの黄緑色の発光は、連続スペクトルの強度が強い波長範囲の色に対応していることがわかった。(3)窒素原子線を用いたボルツマンプロットから電子的励起温度は約5,000〜7,000Kであり、あまり測定位置に依存しないことがわかった。(4)連続スペクトルを黒体輻射関数と仮定すると、その色温度は約5,000Kであった。(5)スペクトルマッチング法によりN_2 2+とN_2^+ 1-バンドに対する振動温度と回転温度を推定したところ、その温度値は測定位置に依存することがわかった。2.アフターグローと新たに製作した炭素被覆型陽極固体表面の干渉実験から、炭素被覆型陽極を使用した場合、通常の銅製陽極を使用した場合に比べて、アフターグローの発光領域が減少し、異なるスペクトル分布を示すことがわかった。

Under the condition of low pressure に お い て マ イ ク ロ empty 気 プ ラ ズ マ ジ ェ ッ ト を 発 raw さ せ た と こ ろ, big 気 圧 conditions で は 発 now し な い positive electrode weeks り に yellow-green の ア フ タ ー グ ロ ー が 観 measuring さ れ た. こ の ア フ タ ー グ ロ ー は a others 気 stream で は uniform で あ る が, electrode の ご く nearly alongside で 発 light パ タ ー ン に な differences of 徴 が see ら れ た. This research topic で は, こ の ア フ タ ー グ ロ ー に mesh し, そ の 発 の light physical chemistry メ カ ニ ズ ム を detailed な spectrometer measuring に よ り Ming ら か に し, さ ら に, そ の knowledge を も と に wall catalytic sex に masato even す る ア フ タ ー グ ロ ー と solid surface の dry involved に つ い て beg し 検 た. The following に master な gives られた results を showing す. 1. Low 圧 マ イ ク ロ empty 気 プ ラ ズ マ ジ ェ ッ ト の ア フ タ ー グ ロ ー の spectrometer measuring よ り, (1) empty 気 の forming chemical で あ る N_2, N_2 ^ + の ス ペ ク ト ル, N と 0 atomic line お よ び wavelength of 580 nm nearly alongside に numerical を holds the largest つ even 続 ス ペ ク ト ル が clear に 観 measuring さ れ た. (2) ア フ タ ー グ ロ ー の yellow-green の 発 は light, even 続 ス ペ ク ト ル の strength strong が い wavelength van 囲 の color に 応 seaborne し て い る こ と が わ か っ た. (3) the smothering を element atomic line with い た ボ ル ツ マ ン プ ロ ッ ト か ら は excitation of electron temperature of about 5000 ~ 7000 K で あ り, あ ま り に mensuration position dependent し な い こ と が わ か っ た. (4) Connect the 続スペ, ト, ト and を blackbody radiation level と仮 to determine すると and そ <s:1> color temperature 続スペ to be approximately 5,000Kであった. (5) ス ペ ク ト ル マ ッ チ ン グ method に よ り N_2 2 + と N_2 ^ + 1 - バ ン ド に す seaborne る vibration temperature と back planning を presumption し た と こ ろ, そ の temperature numerical は に mensuration position dependent す る こ と が わ か っ た. 2. ア フ タ ー グ ロ ー と new た に making し た carbon anode solid surface coating type の dry involved be 験 か ら, carbon coating type anode を use し た occasions, usually の copper anode を use し に た occasion than べ て, ア フ タ ー グ ロ ー の 発 が reduce し light field, different な る ス ペ ク ト を ル distribution in す こ と が わ か っ た.

项目成果

空気プラズマジエットのアフターグローと固体壁面の干渉

空气等离子射流的余辉与固体壁面的干涉

• 发表时间: 2007
• 期刊: (独)宇宙航空研究開発機構宇宙科学研究本部 平成18年度宇宙航行の力学シンポジウム講演集 (印刷中)
• 作者: 床尾 尚也;舩津 賢人;白井 紘行;高草木 文雄
• 通讯作者: 高草木 文雄