双極性パルスパワー電源を用いた高効率気体分解処理

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合成化学や排気ガス等の大容量有害気体の処理には,電子ビーム法や放電法がある。放電法を用いると気体に直接エネルギーを与えるので,電力効率が高くなる可能性がある。しかし,長パルス(パルス幅500ns程度以上)放電を用いると,電力は主として分子の加熱に利用されるため,気体処理効率は下がってしまう。したがって,気体の電離や励起に関与する高エネルギー電子を多数生成できる短パルス(パルス幅500ns程度以下)放電を用いるのが良い。そこで,本研究では同軸型の放電容器の中心に設置した細線電極に双極性短パルス電圧を印加し,NOx処理効率を調べた。双極性パルスを用いると,正電圧印加時に中心電極付近に生成されるプラズマ領域から多量の電子が,負電圧印加時に放電管内全体に放出されるため,大容量の気体を効率良く処理できると期待される。光学的観測が可能な長さ300mm,直径105mmのSUS製放電容器を設計・製作した。電源には長さ10mの同軸ケーブル(RG-8A/u)を使用し,充電電圧20kvで,6段の同軸ケーブルスタックを介して放電電極に接続し,放電電圧として70kVを得ている。NO_2希釈のNO250ppm気体を流し,NOx-O_2測定装置(NOA-7000)でNOx処理効率を計測している。印加電圧波形を単極性あるいは双極性とし,印加電圧値および繰り返し周波数を変化させて,気体処理効率特性を求めている。今後,電極径等をパラメーターとして実験を継続し,最適条件を求める予定である。