Diode-rectified AC arc source for diatomite-derived porous silicon formation

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ダイオード整流多電極アーク源を用いた平板状熱プラズマ流を発生・制御し，還元性ラジカルを高速照射することで，珪藻土由来のポーラスSiの大量合成手法確立を目指す．周波数変調交流を基としたダイオード整流多電極アーク源を開発し，プレーナー熱プラズマ流を生成・制御し，再結合による活性ラジカルの不活化を抑制し，低温基板への超高速ラジカル照射を達成する．変調周波数に対応可能な高速度可視化システムを用いた(i)プラズマ物理量（温度，ラジカル濃度）の精密計測．(ii)流れ場の可視化に加えて，(iii)数値流体解析を併用することで，新規なプラズマ流の理解・制御を行なう．サブテーマI（つくる）：2022年度は，ダイオード整流他電極アークによる熱プラズマ発生装置にインバータ回路の組み込みを行い，プラズマ流の発生周波数の変調を試みる．サブテーマII（みる）：2022年度は，熱プラズマ流の温度場の可視化を試みた．まずはプラズマガスであるアルゴンの発光線スペクトルを用いることで，プラズマジェットの温度が5000～10000 Kの範囲内で変動することが明確になった．さらに，アーク変動現象にまで着目したプラズマ均一性の評価手法の構築に成功した．サブテーマIII（つかう）：2022年度は当初予定していなかったが，試行的にSi平板処理を処理を試みた．以上のように確立した革新的熱プラズマ源を用いることで，珪藻土由来のポーラスSiの大量製造手法を確立し，リチウムイオン電池への応用展開を目指す．