超臨界二酸化炭素中におけるサブナノ秒パルス放電プラズマの生成と環境応用

超临界二氧化碳中亚纳秒脉冲放电等离子体的产生及环境应用

• 批准号: 13J00466
• 负责人: 古里 友宏
• 金额: $ 0.7万
• 依托单位: Kumamoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2013
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2013 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13J00466/
• 关键词: 超臨界二酸化炭素; ナノ秒パルス放電; 衝撃波; パルスパワー; 非平衡プラズマ

本研究課題では, パルスパワー技術を用いてパルス放電プラズマを超臨界二酸化炭素中に生成して, 未開拓領域である超臨界流体中の放電現象を解明し, 最終的には放電プラズマによって反応性が付加された超臨界流体を用いて新しい応用分野を開拓することを目的とする. 以下に, 本年度に得られた研究成果を示す.1. 超臨界二酸化炭素中のプラズマ及び衝撃波の計測超臨界二酸化炭素中に負極性放電を生成し, その時に流れる電流を精度よく計測する事で, 放電内部の状態が高圧ガスに近くなっていることを示唆するデータを得た. また, 負極性放電由来の球状衝撃波を高速度カメラによって連続撮影することに成功し, 衝撃波発生時の特性と衝撃波進展特性を明らかにした。2. 超臨界二酸化炭素中パルス放電を用いたレアアースリサイクル研究計画を前倒しして, 超臨界二酸化炭素中にレアアースを添加し, ナノ秒パルス放電を曝露する実験を行った。非熱平衡プラズマよりも熱平衡プラズマの方が反応性が高く応用の可能性があることを明らかにした.本年度は, 応用の際に必要となる超臨界二酸化炭素中のパルス放電と衝撃波のパラメータについて調査し, その機構や特性を明らかにした. また, レアアースリサイクルへの応用可能性を探る予備実験を行い, 熱平衡プラズマの有用性を示した.

This research topic で は, パ ル ス パ ワ を ー technology with い て パ ル ス discharge プ ラ ズ マ を supercritical 2 acidification carbon generated に し て, frontier areas で あ る の discharge phenomenon in supercritical fluid を interpret し, Final に は discharge プ ラ ズ マ に よ っ て anti 応 sex が plus さ れ た を supercritical fluid with い て new し い 応 use eset を develop す る こ と を purpose と す る. に below, this year's に ら れ た research を す. 1. The supercritical 2 acidification in the carbon の プ ラ ズ マ and の び blunt shock wave measuring に negative polarity in supercritical 2 acidification carbon discharge を generated し, そ の に flow when れ る current を precision よ く measuring す る で, High discharge state of internal の が 圧 ガ ス に nearly く な っ て い る こ と を in stopping す る デ ー タ を た. ま た, negative polarity discharge origin の ball impact shock wave を high speed カ メ ラ に よ っ て even 続 pinch of shadow す る こ と に し success, when strong shock wave 発 raw の と blunt shock wave progress characteristic を Ming ら か に し た. 2. The supercritical 2 acidification in the carbon パ ル ス discharge を with い た レ ア ア ー ス リ サ イ ク ル research projects を fore し し て, supercritical 2 acidification in the carbon に レ ア ア ー ス を add し, ナ ノ seconds パ ル ス discharge を exposure す る be 験 を line っ た. The heat balance プ ラ ズ マ よ り も heat balance プ ラ ズ マ の party が anti 応 が high く 応 possibility with の が あ る こ と を Ming ら か に し た. The event this year は 応 with の に necessary と な る supercritical 2 acidification in the carbon の パ ル ス discharge と blunt shock wave の パ ラ メ ー タ に つ い て survey し そ の institutions や features を Ming ら か に し た. ま た, レ ア ア ー ス リ サ イ ク ル へ の 応 possibility with を agent る reserve be 験 を い, heat balance プ ラ ズ マ の usefulness を shown し た.

项目成果

Prebreakdown process of a negative nanosecond pulsed discharge in supercritical carbon dioxide

• DOI: 10.7567/apex.7.026201
• 发表时间: 2014-02
• 期刊: Applied Physics Express
• 影响因子: 2.3
• 作者: T. Furusato;H. Tanoue;S. Katsuki;M. Hara;H. Akiyama

超臨界二酸化炭素中における負極性パルス絶縁破壊現象

超临界二氧化碳中的负脉冲介电击穿现象

• 发表时间: 2013
• 作者: 大田 美由紀;江畑 雄大;林 秀原;矢野 憲一;ホセイニ セイド ハミド レザ;秋山 秀典;勝木 淳;ホセイニ セイド ハミド レザ;田上 裕之;吉原 和希;江口 丈太郎;杉本 賢二郎;馬場 一磨;佐久川 貴志;梶原 泰治;梶原 大河;秋山 雅裕;光武和典;古里友宏;Hamid Hosseini;坂本達郎;勝木淳;Ruma;Soowon Lim;勝木淳;矢野憲一;Hamid Hosseini;Hamid Hosseini;勝木淳;南阪拓紀;北島清也;高村紀充;勝木淳;秋山雅裕;呂 鵬;佐久川貴志;田中文章;丸田康博;小畑大地;Sebastian Gnapowski;吉原和希;重松佳孝;柳田宗正;高橋和教;江口丈太郎;馬渡和紀;尾下大樹;田上裕之;和田敏明;高尾騰真;秋山真理子;園田剛士;坂本達朗;古里友宏;秋山秀典;勝木淳;Hamid Hosseini;光武和典;LimSooWon;古里友宏;秋山秀典;高村紀充;古里友宏
• 通讯作者: 古里友宏

超臨界二酸化炭素中におけるナノ秒パルス放電現象

超临界二氧化碳中的纳秒脉冲放电现象

• 发表时间: 2013
• 作者: 古里友宏;高橋和教;田上裕之;勝木淳;原雅則;秋山秀典
• 通讯作者: 秋山秀典

Study of Breakdown Inside a Supercritical Fluid Plasma Switch

超临界流体等离子体开关内部击穿的研究

• DOI: 10.1109/ppc.2013.6627456
• 发表时间: 2013
• 期刊: Proceedings of 19th IEEE Pulsed Power Conference
• 作者: J. Zhang;T. Furusato;F. J. C. M. Beckers;E. J. M. van Heesch;E. M. van Veldhuizen
• 通讯作者: E. M. van Veldhuizen

シャドウグラフ法を用いた超臨界二酸化炭素中野負極性パルス絶縁破壊現象の観測

用影图法观察超临界二氧化碳中野负极性脉冲介质击穿现象

• 发表时间: 2013
• 作者: 大田美由紀;古里友宏;高橋和教;田上裕之;今道貴大;勝木淳;原雅則;秋山秀典
• 通讯作者: 秋山秀典