高2次電子放出・強誘電体酸化物電極による高圧気体マイクロプラズマ低エネルギー生成

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本研究では、平成18年度において、高圧(数100-大気圧)気体中マイクロプラズマ生成に着目し、プラズマの高密度化の観点から、その高効率生成に最適な酸化物を検討した。その結果、酸化マグネシウム、二酸化チタン(TiO_2)、チタン酸ストロンチウム(SrTiO_3)の中で、チタン酸ストロンチウムが最も放電開始電圧が低下することが分かった。平成19年度では、プラズマディスプレイパネル用保護膜へ展開の観点から、チタン酸ストロンチウムに着目し、Ne/Xe混合ガス中において、放電開始電圧に対するXeガス濃度の影響を検討した。更に、誘電体バリア放電を用いたポリマーシート表面改質への応用も検討した。以下のような研究成果が得られた。(1)放電開始電圧に及ぼすXeガス濃度の影響チタン酸ストロンチウム電極を用いた際、放電開始電圧に、Xeガス濃度0.1%で極小値をもつことが分かった。これは、ペニング効果による電離促進に起因する。また、それ以後、Xeガス濃度を増加すると緩やかに放電開始電圧が増加することがわかった。この原因として、電子・中性ガス間の衝突周波数と単位時間当たりに電界から電子が吸収するエネルギーとの関係から説明できることも明らかにした。(2)ポリマーシートの改質実験誘電体バリア放電内にポリマーシートを挿入すると、シート表面が親水性になる。一方、下部電極をメッシュとし、そのメッシュの下にポリマーシートを設置すると、シート表面が撥水化することを明らかにした。また、撥水性をメッシュサイズやガス流量により制御できることも明らかにした。