圧電トランスを用いた放電プラズマ発生器の特性解析とその応用

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圧電トランス(PT)を用いた小型プラズマリアクタとその応用について検討している。本年度は、PTの表面電位分布絶対値測定法と、PTを用いた小型エキシマランプの開発を中心に研究を行った。PTをプラズマリアクタとして用いる際には、PTの定在波振動に伴って生じる表面電位分布を詳細に知ることが重要である。本研究では、誘電体バリア放電(DBD)発生用電極の背後電極を分割した構造により、PT表面電位分布絶対値測定法について検討した。PTと表面電位検出用電極を含む実験回路の等価回路を考案し、この中で表面電位絶対値を求めるのに必要な係数を実験により決定した。この係数と位置分解して測定した表面電位相対値から、その絶対値を決定した。更に同様の電極構造を用いてDBD発生時の放電電力空間分布についても検討した。これらの成果を第22回強誘電体応用会議と平成18年電気学会全国大会で発表し、応用物理学会英文誌(JJAP)に論文として掲載された。PTにより構成したエキシマランプをHe/Xe混合ガス中で駆動した際の発光特性について検討した。先ず予備実験として、光電管と光学フィルタ用いたVUV検出を行い、200nm以下のVUV放射を確認した。その後分光測定を行った結果、172nmにピークを持った発光スペクトルが観測され、これがXe_2^*エキシマからのVUV放射であることを確認した。これらの成果を「第27回電離気体現象国際会議」(27th ICPIG)、「第2回低温プラズマ源とその応用に関する研究会」(2nd CAPPSA)及び「光源に関する研究会」(LSW 2005)で発表した。現在、これらを論文にまとめ照明学会英文誌に投稿中である。また、PTを用いた放電プラズマ発生法とその応用についてまとめた論文が英国のPlasma Sources and Science and Technology誌に掲載される予定である。