高密度媒体プラズマ生成機構のモデル化と数値シミュレーション

重介质等离子体产生机理建模与数值模拟

• 批准号: 18030009
• 负责人: 浜口 智志
• 金额: $ 2.69万
• 依托单位: Osaka 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: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18030009/
• 关键词: マイクロプラズマ; ストリーマー; 大気圧放電; 液中放電; マイクロバブル; 超臨界流体; プラズマジェット

固体や液体、高圧ガス、超臨界流体のような、希薄気体に比べて密度がきわめて高い媒体をイオン化して放電を開始・維持するには、永年培われてきた低圧気体放電の技術とは異なる、新しい放電技術が必要である。高密度媒体プラズマでは、一般に、その電子デバイ長に比べて、イオン化に関与する電子・中性気体衝突平均自由行程が短いため、例えば、周波数の高い振動電場やパルス電場による、媒体の分極の影響などが、媒体内部の電場を変化させ、イオン化過程が、通常の低圧放電のイオン化過程と異なることが予想される。また、高密度媒体放電では、プラズマの密度が比較的高く、温度が低いため、イオン間のクーロン相互作用も強く、いわゆる強結合プラズマと共通するプラズマ特性を持つことが期待される。本研究では、このような、高密度媒体プラズマ特有の放電機構の厳密なモデル化を行い、原子・分子レベルで、放電の開始および維持のプロセスの数値シミュレーションを用いて、その結果を実験結果と比較することにより、その物理機構を第一原理から解明すると同時に、高密度媒体マイクロプラズマに関する系統的な学問体系の構築に貢献することを目的とする。平成19年度はヘリウムによる低周波プラズマジェットにおいて、高圧の正電極から、弾丸状に「プラズマ」が大気中に射出されるように観測される現象の物理機構の、ドリフト流体方程式もとづくより精密な解析をおこなった。また、大気圧の反応性プラズマでは、分子量の大きなラジカルが多数生成されることが予想されるが、THz-TDS (Tera Hertz Time Domain Spectroscopy)法によるプラズマ診断実験の解析を行った。

Solid や liquid, high 圧 ガ ス, supercritical fluid の よ う な, bush thin 気 に than べ て density が き わ め て high い media を イ オ ン change し て discharge を start, maintain す る に は, YongNian わ れ て き た low 圧 気 body discharge の technology と は different な る, new し い discharge technology が necessary で あ る. Dense media プ ラ ズ マ で は, general に, そ の electronic デ バ イ long に than べ て, イ オ ン change に masato and す る electronic, neutral 気 body conflict mean free trip short が い た め, example え ば electric field, high frequency count の い vibration や パ ル ス electric field に よ る, media の の effects な ど が, media internal を の electric field - the さ せ, イ オ ン process が, の usually low The process of pressurized discharge is と different from なる とが to される. ま た, high-density media discharge で は, プ ラ ズ マ の が comparative high く density, low temperature が い た め, イ オ ン between の ク ー ロ ン strong interaction も く, い わ ゆ る strong combination プ ラ ズ マ と common す る プ ラ ズ マ features を hold つ こ と が expect さ れ る. This study で は, こ の よ う な, high-density media プ ラ ズ マ の discharge special institutions の 厳 dense な モ デ ル を line い, atoms, molecules レ ベ ル で, discharge の began お よ び maintain の プ ロ セ ス の the numerical シ ミ ュ レ ー シ ョ ン を with い て, そ を の results be 験 results と す る こ と に よ り, そ の physical institutions を first principle か ら interpret す る と with When に, dense media マ イ ク ロ プ ラ ズ マ に masato す る な knowlege system の build に contribution す る こ と を purpose と す る. Pp.47-53 19th annual は ヘ リ ウ ム に よ る low-frequency プ ラ ズ マ ジ ェ ッ ト に お い て, high 圧 の positive electrode か ら, 弾 pill に "プ ラ ズ マ" が large 気 に injection さ れ る よ う に 観 measuring さ れ の る phenomenon の, ド リ フ ト fluid equations も と づ く よ り precision analytical を な お こ な っ た. ま た, big 気 圧 の anti 応 sex プ ラ ズ マ で は, large molecular weight の き な ラ ジ カ ル が most generated さ れ る こ と が to think さ れ る が, THz TDS (Tera Hertz Time Domain Spectroscopy) method に よ る プ ラ ズ マ diagnosis be 験 の parsing line を っ た.

项目成果

Radio-Frequency (RF)-driven atmospheric-pressure plasmas in contact with liquid

射频 (RF) 驱动的大气压等离子体与液体接触

• 发表时间: 2006
• 期刊: Jpn. J. Appl. Phys. 45・10B
• 作者: M.;Inomoto;K.Kitano;K.Kitano
• 通讯作者: K.Kitano

グロープラズマの発生装置及びグロープラズマ発生方法

辉光等离子体产生装置及辉光等离子体产生方法

• 发表时间: 2006

殺菌方法および装置

灭菌方法及设备

• 发表时间: 2007

Synthesis of uniformly distributed metal nanoparticles with dispersion stability by nonequilibrium atmospheric plasma jets

非平衡大气等离子体射流合成具有分散稳定性的均匀分布的金属纳米颗粒

• 发表时间: 2007
• 期刊: J. Photopolymer Sci. Tech. 20
• 作者: H.;Furusho・D.;Miyamoto・Y.;Nagasaki・K.;Kitano・S.;Hamaguchi
• 通讯作者: Hamaguchi

プラズマ生成装置およびプラズマ生成方法

等离子体产生装置及等离子体产生方法

• 发表时间: 2007