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

• 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-16040216/
• 关键词: マイクロプラズマ; シミュレーション; 放電開始電圧; 窒素ガス; 電極形状; 放電構造; ジュール加熱; 渦; 放電物理; 流体モデル; ガス種; ガス温度; プラズマ構造; 高周波駆動; 陰的スキーム

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。

This year's research is based on the previous year's research (Heisei 16), and the following key items are shown: (1) Evaluation of Li stability conditions in the field of mass transfer,(2) Understanding of Li structure transformation in the field of mass transfer and electrode arrangement, and (3) Research on heating effect. (1)The relationship between the threshold voltage and the critical cycle number is clear. The process of re-emission of accumulated charge is investigated. This article is about to be published in English. (2)The formation process of N_2 ~+ is different from that of Ar ~+, and the main body of N_2 ~+ is excited. The result of the comparison is necessary, and the loss process is important. Dependence of electrode shape on electrode amplitude and electrode spacing (3)For example, if you are interested in the preservation of the property, you can use the property to construct the property. If you are interested in the preservation of the property, you can use the property to construct the property. The calculation of time and space for heating and uniform motion High frequency wave motion, heat source, vortex generation, uniform density field, and physical considerations are reconfirmed. This is the first time I've ever seen such a thing. The results of this study were presented to both the National Society (Joint Lecture on Applied Physics) and the International Society (6th International Conference on Oppositional Studies). This study aims to achieve the goal of the grant.

项目成果

Numerical Analysis of Breakdown characteristics for Ar Microplasma

Ar微等离子体击穿特性的数值分析

• 发表时间: 2006
• 期刊: Proc. of the 6^<th> International Conference on reactive Plasmas and 23^<rd> Symposium on Plasma Processing
• 作者: S.Uchida;F.Tochikubo
• 通讯作者: F.Tochikubo

Numerical simulation of high frequency coplanar micro-discharge plasma - Influence of electrodes arrangement on discharge property -

高频共面微放电等离子体数值模拟-电极排列对放电特性的影响-

• 发表时间: 2006
• 期刊: Proc. of the 6^<th> International Conference on reactive Plasmas and 23^<rd> Symposium on Plasma Processing
• 作者: S.Otsuka;F.Tochikubo;S.Uchida
• 通讯作者: S.Uchida

大気圧非平衡プラズマの工学的発展を支えるモデリング

支持大气非平衡等离子体工程开发的建模

• 发表时间: 2005
• 期刊: 応用物理 74
• 作者: 杤久保文嘉;内田 諭
• 通讯作者: 内田 諭

共面電極型高周波マイクロプラズマの電極配置に関する検討

共面电极型高频微等离子体电极排列研究

• 发表时间: 2005
• 期刊: 第66回秋季応用物理学関係連合講演会講演予稿集 1
• 作者: 大塚 慎;杤久保 文嘉;内田 諭;渡辺恒雄
• 通讯作者: 渡辺恒雄

希ガス中におけるマイクロプラズマ形成の数値解析

稀有气体中微等离子体形成的数值分析

• 发表时间: 2005
• 期刊: プラズマ科学シンポジウム2005/第22回プラズマプロセシング研究会プロシーディングス
• 作者: 内田 諭;杤久保 文嘉
• 通讯作者: 杤久保 文嘉