ガス流および熱輸送を考慮したマイクロプラズマのモデリング

考虑气流和热传输的微等离子体建模

• 批准号: 18030016
• 负责人: 内田 諭
• 金额: $ 2.62万
• 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: 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-18030016/
• 关键词: マイクロプラズマ; 流体モデル; 窒素; 熱輸送; ガス流; 気体力学; パルス駆動; ジェット; ナビエ・ストークス式; エネルギー緩和

本研究は先の研究(「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」平成16-17年度特定公募)で得られた結果を踏まえ,各種応用が期待される細管マイクロプラズマにおいて,分子性材料ガスを想定した熱輸送モデルを構築するとともに,流速,ガス温度およびプラズマ構造の相関を明らかにしていくものである。本年度は昨年度の研究結果を踏まえ,(1)キャピラリー型マイクロプラズマにおけるジェット領域の実験的考察,(2)ジェット型直流マイクログロー放電のシミュレーション,及び(3)窒素マイクロプラズマの形成状態に対する印加電圧波形の影響評価を行った。(1)に関しては,キャピラリー型マイクロプラズマ生成装置を用いて,プラズマ及びジェ・ット領域における放電状態を観測し,ガス圧による放電形成機構の違いを考察した。(2)に関しては,ノズルからのガス流を考慮した直流マイクログロー放電を模擬し,生成されたプラズマやジェット気流の形成状態を定量的に示した。シース領域近傍のイオン衝突によるガス加熱及び気流加速がジェット気流の形成に重要であることを示唆した。(3)に関しては,パルス駆動による窒素マイクロプラズマの安定形成において,壁電荷形成の寄与を定量化した。また,高周波駆動による安定形成の共通点として,実効的電圧印加時間の減少を見出した。なお,本研究の関連成果は,学術投稿論文(Jpn.J.Appl.Phys.)及び国内外学会の講演会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 study is contrary to previous studies ("Evaluation of the Effects of Temperature on the Formation of Molecular Materials," Heisei 16-17 Special Public Offering) We obtained the results and expectations of various applications, such as thin tubes, molecular materials, thermal transport structures, flow rates, and temperature. This year, based on the results of the previous year's research,(1) an investigation of the implementation of the field of " (1)In this paper, the author discusses the application of the device, the measurement of the state. (2)In this regard, the flow of electricity is considered to generate quantitative information on the state of formation of electricity. In the near future, the heat and gas flow will be accelerated. (3)In this paper, we analyze the relationship between wall charge formation and stability. In addition, the common ground for the formation of stability during high-frequency fluctuations has been demonstrated, and the actual voltage installation time has been reduced. Related results of this research, Academic papers (Jpn. J. Appl.Phys.) and the lectures of the national and international societies. This study is aimed at achieving the objectives of the grant.

项目成果

放電安定性を考慮したマイクロプラズマアレイ内セグメント構造の最適化

考虑放电稳定性的微等离子体阵列分段结构优化

• 发表时间: 2008
• 作者: 久保田 崇史;内田 諭;栃久保 文嘉
• 通讯作者: 栃久保 文嘉

Influence of voltage polarity and electrode configuration on discharge formation for micronlasma array

电压极性和电极配置对微等离子体阵列放电形成的影响

• 发表时间: 2007
• 作者: T.Kubota;S.Uchida and F.Tochikubo
• 通讯作者: S.Uchida and F.Tochikubo

細管を用いた容量結合マイクロプラズマの放電特性,春季第54回応用物理学関係連合講演会講演予稿集

使用细管的电容耦合微等离子体的放电特性，应用物理协会第 54 届春季会议论文集

• 发表时间: 2007
• 期刊: 春季第54回応用物理学関係連合講演会講演予稿集 1
• 作者: 市瀬彩子;杤久保文嘉;内田 諭;渡辺恒雄
• 通讯作者: 渡辺恒雄

Numerical Simulation of High- Frequency Driven Dielectric Barrier Microdischarge with Coplanar Electrode Configuration in Ar

氩气中共面电极结构高频驱动介质阻挡微放电的数值模拟

• 发表时间: 2006
• 期刊: Jpn. J. Appl. Phys. 45・10A
• 作者: S.Otsuka

Investigation of Breakdown Properties for Ar and N_2

Ar和N_2击穿特性的研究

• 发表时间: 2006
• 期刊: Proceedings of 3rd International Workshop on Microplasmas
• 作者: S.Uchida;F.Tochikubo
• 通讯作者: F.Tochikubo