マイクロプラズマ形成におけるガス種およびガス温度の影響評価

评估气体种类和气体温度对微等离子体形成的影响

基本信息

批准号：
16040216
负责人：
内田諭
金额：
$ 3.39万
依托单位：
Tokyo Metropolitan University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

本年度の研究は、前年度(平成16年度)に作成したシミュレーションモデルを基礎にして、以下に示す重点項目(1)マイクロ駆動領域における放電安定条件の評価、(2)ガス種および電極配置の違いによる放電構造変化の把握、(3)ガス加熱効果の検討を行った。(1)に関しては、放電開始電圧の周波数特性を示すとともに、理論的閾値電圧から得られる臨界周波数との関係を明確することができた。また、蓄積電荷に対する再放出過程を導入することにより、実験結果を検証する一考察を展開した。ただし、本件に関するデータ整備を行うにあたっては、モデルの更なる検討を要する。(2)に関しては、N_2ガスにおけるマイクロプラズマの形成過程はArガスの場合と異なり、励起種間の衝突電離が主体となっていることが示された。実験結果との比較を行う必要があるが、損失過程を含む励起種の挙動が重要であることは明らかである。電極形状の依存性に関しては、電極幅と電極間隔に対するプラズマ形成の違いを検証した。(3)に関しては、ガスに関する保存式を導入したモデルを構築し、ガスの加熱効果について多用な見地から検討を行った。ジュール加熱によるガスおよびプラズマパラメータの時空間的変化を計算し、統一的な挙動を模擬することができた。高周波駆動においては、熱源および渦群の発生により、均一密度場とは異なるプラズマ-ガス物理の考慮が必要であることを再度確認した。これらの作成されたデータ類は当補助金により購入したファイルサーバにデータベースとして保存してある。なお、本研究の関連成果は、国内学会(応用物理学関係連合講演会、他)および国際学会(第6回反応性プラズマ国際会議、他)にて発表されている。以上のことから、本研究では当補助金を有効に活用し、確実に到達目標を達成できたと思われる。

今年的研究基于上一年（2004年）中创建的仿真模型，并进行了研究以下关键项目（1）评估微型驱动区域中排放稳定性条件的评估，（（2）由于气体类型和电极排列的差异而掌握了放电结构的变化，以及（3）检查了气体加热的效果。关于（1），显示了放电启动电压的频率特性，并阐明了与从理论阈值电压获得的临界频率的关系。此外，我们通过引入重新释放累积费用的过程来验证实验结果的考虑。但是，在准备有关此问题的数据时需要进一步考虑模型。关于（2），结果表明，N_2气体中的微质量形成过程与AR气体中的微量质量形成过程不同，而激发物种之间的碰撞电离是主要重点。尽管必须与实验结果进行比较，但很明显，激发物种（包括损失过程）的行为很重要。关于电极形状的依赖性，验证了等离子体形成相对于电极宽度和电极间距之间的差异。关于（3），构建了一个模型，该模型引入了与气体相关的保存公式，并从广泛的角度检查了气体的加热效果。计算出由于焦耳加热引起的气体和血浆参数的时空变化，以模拟统一的行为。再次证实，在高频驾驶中，热源和涡流的产生需要考虑等离子气体物理学，这与均匀密度场不同。这些创建的数据作为数据库存储在使用此赠款购买的文件服务器上。这项研究的相关结果已在日本学会（应用物理学等讲座）和国际社会（第六届反应性等离子体会议等）上提出。基于上述情况，这项研究似乎能够有效利用这笔赠款，并确保我们实现了目标。